KR987001072A - Optical Device Comprising a Plurality of Units Having at Least Two Geometrically-Differentiated Tapered Optical Waveguides Therein - Google Patents

Optical Device Comprising a Plurality of Units Having at Least Two Geometrically-Differentiated Tapered Optical Waveguides Therein Download PDF

Info

Publication number
KR987001072A
KR987001072A KR1019970704316A KR19970704316A KR987001072A KR 987001072 A KR987001072 A KR 987001072A KR 1019970704316 A KR1019970704316 A KR 1019970704316A KR 19970704316 A KR19970704316 A KR 19970704316A KR 987001072 A KR987001072 A KR 987001072A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surface area
light
waveguide
light emitting
unit
Prior art date
Application number
KR1019970704316A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100424800B1 (en
Inventor
펌폴
스코트 짐머만
칼 비손
죤 슈배인
오칸 테주카
Original Assignee
크리스 로저 에이취
알라이드 시그날 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크리스 로저 에이취, 알라이드 시그날 인코포레이티드 filed Critical 크리스 로저 에이취
Publication of KR987001072A publication Critical patent/KR987001072A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100424800B1 publication Critical patent/KR100424800B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0409Arrangements for homogeneous illumination of the display surface, e.g. using a layer having a non-uniform transparency
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/02Refractors for light sources of prismatic shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G02B6/08Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1228Tapered waveguides, e.g. integrated spot-size transformers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • G03B21/625Lenticular translucent screens
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S385/00Optical waveguides
    • Y10S385/901Illuminating or display apparatus

Abstract

본 발명은 (a) 기판 ; 및 (b) 기판상에 배치된 복수개의 유니트 ; 를 포함한다. 각각의 유니트는 복수개의 경사진 도파관으로 이루어지며, 각 도파관은 (i)상기 기판(a)에 인접한 광 입사면 및 상기 광 입사면으로부터 공간적으로 떨어진 광 방출면을 갖고 상기 광 입사면 면적은 상기 광 방출면 면적보다 크고 ; (ii)광 입사면으로부터 광 방출면으로 광 방출면으로 경사지며 ; 그리고 (iii) 최소 하나의 상기 경사진 도파관의 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나 이상이 상기 유니트에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면적과 다르다. 바람직하게는 상기 광학 장치는 조망 필름이다. 본 발명의 조망 필름은 광도핫 스팟(hot spot)및 간섭 패턴을 감소시키거나 혹은 실질적으로 제거한다. 본 발명의조망 필름은 예를 들어 컴퓨터 단말기, 항공 조종실용 표시 장치, 자동차 계기 패널, 텔레비젼 및 문서, 그래픽 혹은 비디오 정보를 제공하는 기타 장치를 포함하여 넓은 범위의 적용처에 사용된다.The present invention (a) a substrate; And (b) a plurality of units disposed on the substrate; It includes. Each unit consists of a plurality of inclined waveguides, each waveguide (i) having a light incidence surface adjacent to the substrate (a) and a light emitting surface spaced apart from the light incidence surface and the light incidence surface area being Larger than the light emitting surface area; (ii) inclined from the light incident surface to the light emitting surface to the light emitting surface; And (iii) at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one inclined waveguide is different from the corresponding surface area of the inclined waveguide remaining in the unit. Preferably the optical device is a viewing film. The viewing film of the present invention reduces or substantially eliminates brightness hot spots and interference patterns. The viewing film of the present invention is used in a wide range of applications, including, for example, computer terminals, display devices for air cockpits, automotive instrument panels, televisions and other devices that provide document, graphic or video information.

Description

최소 2개의 기하학적 구조로 미분된 경사진 광학 도파관을 갖는 복수개의유니트를 포함하는 광학 장치(Optical Device Comprising a Plurality of Units Having at Least Two Geometrically- Differentiated Tapered Optical Waveguides Therein)Optical Device Comprising a Plurality of Units Having at Least Two Geometrically-Differentiated Tapered Optical Waveguides Therein

이 기술 분야에 광투과 장치 혹은 도파로(lightguide)라고도 알려진 광도파관은 표시 자치, 예를 들면 투사 표시장치, 오프 스크린 표시 장치 및 직시(direct view)표시 장치에 적용된다. 전형적으로 복수개의 광 도파관을 갖는 광학 요소가 사용된다. 예를 들면 Miller의 미국 특허 제 3,218,924 및 3,279,314와 Brandley, Jr. 등의 미국 특허 제 4,767,186에 기재되어 있다. 이와 같은 표시 장치는 컴퓨터 단말기, 항공 조종실 표시 장치, 자동차 제기 패널 텔레비젼, 및 기타 문서, 그래픽 혹은 비디오 정보를 제공하는 장치를 포함하여 넓은 범위의 적용처에 사용된다.Optical waveguides, also known in the art as light transmissive devices or lightguides, are applied to display autonomy, such as projection displays, off-screen displays and direct view displays. Typically an optical element having a plurality of optical waveguides is used. See, for example, US Pat. Nos. 3,218,924 and 3,279,314 to Brandley, Jr. US Patent No. 4,767,186 to et al. Such displays are used in a wide range of applications, including computer terminals, air cockpit displays, automotive raised panel televisions, and other devices that provide document, graphic, or video information.

상기 아려진 표시 장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다. 정확한 광학 도파관 기하학 구조에 다라, 공지의 표시 장치는 관측각이 광학 장치에 대해 수직으로 부터 광학 장치에 대해 평행으로 변함에 다라 비-단조적으로(non-monotonically) 감소하는 광 출력 광도를 생성할 것이다. 도 10은 이같은 광 분포 출력 패턴에 발생하는 최소량을 나타낸다. 관측자는 상기 광 분포 출력 패턴에서 이와 같은 최저치 사이에 있는 피크를 강도 핫스팟(hot-spot)으로 감지할 것이고, 이는 균일하게 발산하는 광학 장치를 인지하는데 명백히 불리할 것이다.The known display device has the following problems. Depending on the exact optical waveguide geometry, known display devices may produce non-monotonically decreasing light output luminosity as the viewing angle varies from perpendicular to the optical device and parallel to the optical device. will be. 10 shows the minimum amount occurring in such a light distribution output pattern. The observer will detect peaks between these lowest values in the light distribution output pattern as intensity hot-spots, which will obviously be disadvantageous for recognizing uniformly diverging optical devices.

알려진 표시장치에 발생하는 또다른 문제점은 모아르(Moire) 및 그박의간섭 패턴의 형성이다. 전형적인 액정 표시 장치는 제1편광기(polarizer) 요소, 상부에 있는 호소 전극들과 이들 화소 전극에 전압을 인가하는 매트릭스 회로부를 갖는 제1기판, 액정층, 개구부가 형성된 매트리스 층을 갖는 제2 기판 및 제2 편광기 요소를 갖는다. 화소는 제2 기판상에 있는 개구부 및 제1 기판상에 형성된 화소 전극에 의해 형성된다. 광학 장치가 이같은 액정 표시 장치와 조립되는 경우에, 모아르 및 기타 간섭 패턴이 종종 발생되는데 이는 화소 피치(pitch) 분리선 폭에 대한 임계치수가 공학 장치에 대한 임계 치수와 유사하거나 거의 동일하기 때문이다. 이들 패턴을 보는 것은 결코 원하는 바가 아닌 것이다.Another problem that occurs with known display devices is the formation of interference patterns between Moire and its foil. A typical liquid crystal display device comprises a first substrate having a first polarizer element, an appealing electrode on top and a matrix circuit portion for applying voltage to these pixel electrodes, a second substrate having a liquid crystal layer, a mattress layer with openings and Has a second polarizer element. The pixel is formed by an opening on the second substrate and a pixel electrode formed on the first substrate. When the optical device is assembled with such a liquid crystal display device, moir and other interference patterns often occur because the critical dimension for the pixel pitch separation line width is similar or almost equal to the critical dimension for the engineering device. Seeing these patterns is never what you want.

공지된 표시장치에서 야기되는 또다른 문제점은 상기 광학 장치내에 존재하는 오직 한가지 형태의 광 도파관에서는 아주 특수한 광 방출 분포를 얻기가 어렵다는 것이다. 상기 빛의 방출 분포는 도파관에 의해 유일하게 정해지므로 따라서 상기 도파관은 사용자의 필요에 정확하게 순응하도록 특별히 설계되어야 한다.Another problem caused by known display devices is that it is difficult to obtain very specific light emission distributions in only one type of optical waveguide present in the optical device. Since the light emission distribution is uniquely defined by the waveguide, the waveguide must therefore be specially designed to exactly conform to the needs of the user.

따라서 보다 균일하게 발산하는 광학 장치를 제조하도록 강도 하 스팟과 모아르 및 기타 간섭 패턴의 발생이 감소되거나 혹은 거의제거된광학 장치에 대한 필요가 이 기술 분야에서 존재한다.Accordingly, there is a need in the art for optical devices in which the occurrence of intensity spots and moir and other interference patterns are reduced or nearly eliminated to produce more uniformly diverging optical devices.

본 발명은 최소 2개의 기하학적 구조로 미분된 경사진 공학 도파관을 갖는 복수개의 유니트를 포함하는 광학 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device comprising a plurality of units having inclined engineering waveguides differentiated into at least two geometries.

도1은 본 발명에 유용한 직사각형 혹은 정사각형 베이스를 갖는 경사진 광 도파관을 도시한 개략도, 도2는 본 발명에 유용한 원형 베이스를 갖는 경사진 광 도파관 요소를 도시한 개략도, 도3은 경사진 광도파관 요소의 경사각, 광 입사면 치수 및 광 방출면 치수를 도시한 도면, 도4는 광 방출면 면적이 다르고 광 입사면 면적이 동일한 2개의 경사진 광 도파관 요소로된 유니트의 측면도, 도5는 도4의 2개의 다른 경사진 광 도파관 요소로 된 유니트의 사시도, 도 6은 광 입사면 면적과 광 방출면 면적이 다른 2개의 경사진 광 도파관 요소로된 유니트의 측면도, 도7은 조망 필름의 반복 유니트로서 16개의 서로 다른 광 도파관을 사진석판술적으로 이루는데 사용된 석판 인쇄 포토툴(phototool)의 설계도, 도8은 광 입사면 면적(14a 및 14b)이 다르고 광 방출면 면적(16a-16b)이 다른 유니트 26내의 경사진 광 도파관 요소의 한가지 가능한 배열을 예시한 도면, 도9는 일면 상에 25미크롱의 정사각형 방출 표면적을 갖는 실시예 1에 사용된 경사진 광 도파관 요소의 광 분포 결과를 보여주는 그래프, 도10은 일면상에 10미크론의 정사각형 방출 표면적을 갖는 실시에1에서 사용된 정사각형 광도파관 요소의 광 분포 결과를 보여주는 그래프. 도11은 4개의 다른 광학 도파관 요소로된 유니트 26의 평면 도로서, (a)-(e) 각 경우에 있어서, 입사면 영역 14와 방출면 영역 16이 주목된다. 연속도는 2개의다른 방출면 면적 16a 및 16b의 조합을 고려하여 유니트 26을 생성가능한 방법을 도시하였다. 도12는 도11(c)에 도시된 경사진 광 도파관 요소를 조합하여 얻은 결과 분포를 보여주는 그래프, 도13은 도11(d)에 도시된 경사진 광 도파관 요소를 조합하여 얻은 결과 분포를 보여주는 그래프, 도14는 도11(e)에 도시된 경사진 광 도파관 요소를 조합하여 얻은 결과 분포를 보여주는 그래프, 및 도15는 실시예 2에 기재된 결과물이 광학 장치의 개략 평면도이다.1 is a schematic diagram showing an inclined optical waveguide having a rectangular or square base useful in the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an inclined optical waveguide element having a circular base useful in the present invention, and FIG. 3 is an inclined optical waveguide. FIG. 4 shows a side view of a unit of two inclined optical waveguide elements having different light emitting surface areas and the same light incident surface area, FIG. Perspective view of a unit of two different inclined optical waveguide elements of FIG. 4, FIG. 6 is a side view of a unit of two inclined optical waveguide elements having different light incidence area and light emitting surface area, and FIG. Schematic design of a lithographic phototool used to photolithically construct 16 different optical waveguides as a unit, FIG. 8 shows different light incident surface areas 14a and 14b and a light emitting surface area 16 a-16b) illustrates one possible arrangement of the inclined optical waveguide element in another unit 26, FIG. 9 shows the inclined optical waveguide element used in Example 1 having a square emission surface area of 25 microns on one side. 10 is a graph showing the light distribution results of the square optical waveguide element used in Example 1 having a square emission surface area of 10 microns on one surface. Figure 11 is a plan view of a unit 26 of four different optical waveguide elements, in which case the incident surface region 14 and the emitting surface region 16 are noted in each case (a)-(e). The continuity illustrates how unit 26 can be produced taking into account the combination of two different emitting surface areas 16a and 16b. Fig. 12 is a graph showing the result distribution obtained by combining the inclined optical waveguide elements shown in Fig. 11 (c), and Fig. 13 shows the result distribution obtained by combining the inclined optical waveguide elements shown in Fig. 11 (d). Fig. 14 is a graph showing the result distribution obtained by combining the inclined optical waveguide elements shown in Fig. 11E, and Fig. 15 is a schematic plan view of the resultant optical device of Example 2;

* 도면의주요한 부호에 대한 설명* Description of the major symbols in the drawings

12…경사진 도파관(tapered waveguides) 26…유니트(unit)12... Tapered waveguides 26. Unit

14…광 입사면(light input surface)14... Light input surface

16…광 방출면(light output surface)16... Light output surface

18…측벽(sidewall) 20…경사각(tapered angle)18... Sidewall 20... Taper angle

28…핫 스팟(hot spot)28... Hot spot

하기 실시예를 기초로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.The present invention is explained in more detail based on the following examples.

본 발명자들은 이 기술 분야에서 상기한 필요성에 부응하는 광학 장치를 개발하였다. 상기 광학 장치는 (a) 기관 ; 및 (b) 상기 기관상에 있는 복수개의 유니트 ; 를 포함한다. 상기 유니트 각각은 복수개의 경사진 도파관으로 이루어지며, (i) 각 도파관은 기관 (a)에 인접한 광 입사면 및 상기 광 입사면으로 부터 거리를 두고 떨어진 광 방출면을 갖으며 상기 광 입사면의 면적은 상기 광방출면의 면적보다 크며 ; (ii) 각 도파관은 상기 광 입사면으로부터 광 방출면으로 경사를 이루고 있으며 ; 그리고 (iii) 상기 경사진 도파관중 최소 하나의 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나는 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면저과 다르다.The inventors have developed an optical device that meets the above needs in the art. The optical device comprises (a) an engine; And (b) a plurality of units on said engine; It includes. Each of the units consists of a plurality of inclined waveguides, (i) each of the waveguides has a light incidence surface adjacent to the trachea (a) and a light emitting surface spaced apart from the light incidence surface, An area is larger than that of the light emitting surface; (ii) each waveguide is inclined from the light incident surface to the light emitting surface; And (iii) at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of at least one of the inclined waveguides is different from the corresponding surface bottom of the inclined waveguide remaining in the unit.

조망 필름(viewing film)으로서 사용되는 경우에, 본 발명의 광학 장치는 특히 이익적이다. 최소 하나의 경사진 도파관에서 광 입사면 면적과 광 방출면 면적중 최소 하나가 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면 면적과 다르기 때문에, 강도 핫 스팟 및 모아르 및 간섭 패턴의 발생은 감소되거나 실질적으로 제거된다. 그 결과 상기 조망 칠름은 보다 균일하게 방출하는 표시 장치를 제공하게 된다. 또한 유니트내에 경사진 도파관 조합으로 아주 특수한 방출 분포가 도파관의 결합효과를 통하여 얻도록 선택될 수 있어 단일 도파관 형태에 기인할 것을 필요로 하지 않는다.When used as a viewing film, the optical device of the present invention is particularly advantageous. Since at least one of the light incident surface area and the light emitting surface area in at least one inclined waveguide is different from the corresponding surface area of the inclined waveguide remaining in the unit, the occurrence of intensity hot spots and moir and interference patterns is reduced or Substantially eliminated. As a result, the viewing film is provided with a display device that emits more uniformly. In addition, with a waveguide combination inclined within the unit, a very specific emission distribution can be chosen to be obtained through the coupling effect of the waveguide so that it does not need to be due to a single waveguide configuration.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도2에 도시한 바와 같이, 경사진 도파관 12도는 각가 광 입사면 14, 광 방출면 16 및 측벽 18을 갖는다. 각 경사진 도파관 12에 대하여 광 입사면 14의 면적은 광 방출면 16의 면적보다 크다. 기판면 평행한 평면내에서 경사진 도파관 12의 단면은 원, 정사각형, 육각형, 타원 및 직사각형을 포함하여 어떠한 형태를 가질 수 있다. 도 1은 직사각형 단면을 갖는 경사진 도파관 12를 도시하고 있다. 도 2는 원형 단면을 갖는 겨사진 도파관 12를 도시하고 있다. 측벽 18의 형태는 직선 혹은 곡선일 수 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the inclined waveguide 12 degrees has an angular light incident surface 14, a light emitting surface 16 and a side wall 18. As shown in Figs. For each inclined waveguide 12, the area of the light incident surface 14 is larger than that of the light emitting surface 16. FIG. The cross section of the waveguide 12 inclined in a plane parallel to the substrate plane can have any shape, including circles, squares, hexagons, ellipses and rectangles. 1 shows a tilted waveguide 12 having a rectangular cross section. 2 shows a drawn waveguide 12 having a circular cross section. The shape of the sidewall 18 may be straight or curved.

광 방출면 16의면적이 광 입사면 14의면적보다 작도록 도파관 12가 경사지는 경우, 광 방출면 16으로부터 방산하는 빛의 각 분포는 광 입사면 14에 입사되는 빛의 각 분포보다 크게 될 것이다. 복수개의 경사진 도파관 12를 갖는 광 필름이 표시 장치와 함께 사용되는 경우, 변조 수단으로 부터 화상이 보다 큰 각도로 조망 될 수 있도록 변조 수단으로 부터의 방출광의 각 분포를 변경할 것이다. 각 경사진 도파관 12의 광 방출면 16의 면적은 바람직하게는 광 입사면 14의 면적의 약 1-50%, 보다 바람직하게는 광 입사면의 면적의 약 3-25%, 그리고 가장 바람직하게는 광 입사면의 면적의 약 4-12%이다.If the waveguide 12 is inclined such that the area of the light emitting surface 16 is smaller than the area of the light incident surface 14, the angular distribution of light emitted from the light emitting surface 16 will be larger than the angular distribution of light incident on the light incident surface 14 . When an optical film having a plurality of inclined waveguides 12 is used with the display device, it will change the angular distribution of the emitted light from the modulating means so that the image can be viewed from the modulating means at a larger angle. The area of the light emitting surface 16 of each inclined waveguide 12 is preferably about 1-50% of the area of the light incident surface 14, more preferably about 3-25% of the area of the light incident surface, and most preferably It is about 4-12% of the area of the light incident surface.

본 발명의 조망 필름을 갖는 표시 장치가 높은 전체 및 처리량을 갖도록 하기 위하여, 전체 도파관 광 입사면의총면적은 바람직하게는 조망 필름의기판 총 면적을 기준으로 약 40% 이상, 보다 바람직하게는 약 60% 이상, 그리고 가장 바람직하게는 약 80% 이상이다. 광 입사면 14, 광 방출면 16 및 직선 측벽 18을 갖는 하나의 경사진 도파관 12가 도 3에 도시되어 있다. 경사진 직선 측벽 18을 이들이 교차될 때까지 확장하면, 경사각 20을 형성한다. 경사각 20의 값을 바람직하게는 약 2-14°, 보다 바람직하게는 약 4-12°그리고 가장 바람직하게는 약 6-10°범위이다.In order for the display device having the viewing film of the present invention to have high overall and throughput, the total area of the entire waveguide light incident surface is preferably about 40% or more, more preferably about 60, based on the total substrate area of the viewing film. At least%, and most preferably at least about 80%. One inclined waveguide 12 having a light incident surface 14, a light emitting surface 16 and a straight sidewall 18 is shown in FIG. 3. Extending the inclined straight sidewall 18 until they intersect forms an inclination angle 20. The value of the inclination angle 20 is preferably in the range of about 2-14 °, more preferably about 4-12 ° and most preferably about 6-10 °.

경사진 도파관 12는 높이 22를 갖는다. 치수 24는 도파관 광 입사면 14를 가로지르는 최소 가로 거리이다. 예를 들어 광 입사면 14가 정사각형 형태이면, 치수 24는 정사각형의 일면의 길이이다. 또다른 예로서 광 입사면 14가 직사각형 형태이면, 치수 24는 그 직사각형의 두 면중 보다 작은 면의갑이다. 치수 24에 대한 특정값은 변조 수단의 인접한 화소간의 중심-대-중심 거리에 다라 매우 다양하게 변할 수 있다. 변조 수단에 의해 형성된화상의 해상도가 저하되지 않도록, 치수 24는 변조수단의 인접한 화소간의 중심-대-중심 거리와 같거나 이보다 작아야 한다. 예를 들어 변조 수단에서 인접한 화소사이의 중심-대-중심 거리가 200미크론이라면, 치수 24는 바람직하게는 약 5-200미크론, 보다 바람직하게는 약 15-200미크론 그리고 가장 바람직하게는 약 25-100미크론이다.Inclined waveguide 12 has a height of 22. The dimension 24 is the minimum transverse distance across the waveguide light incident face 14. For example, if light incident surface 14 is square, dimension 24 is the length of one surface of the square. As another example, if light incident surface 14 is rectangular in shape, dimension 24 is the smaller of the two sides of the rectangle. The specific value for dimension 24 can vary widely depending on the center-to-center distance between adjacent pixels of the modulation means. In order not to degrade the resolution of the image formed by the modulating means, the dimension 24 should be less than or equal to the center-to-center distance between adjacent pixels of the modulating means. For example, if the center-to-center distance between adjacent pixels in the modulation means is 200 microns, dimension 24 is preferably about 5-200 microns, more preferably about 15-200 microns and most preferably about 25-. 100 microns.

치수 24가 선택된 다음, 높이 22는 치수 24에 대한 높이 22의비해 의해 높이 22가 특정화될 수 있다. 상기 치수 24에 대한 높이 22의 비는 광 입사면 14에 입사하는 빛의 각 분포에 비하여 광 방출면 16으로부터 방출하는 빛의 각 분포를 얼마나 증가시키기를 원하는지에 다라 매우 다양하게 변할 수 있다. 치수 24에 대한 높이 22의 비는 바람직하게는 약 0.25-20, 보다 바람직하게는 약 1-8, 그리고 가장 바람직하게는 약 2-6이다.After dimension 24 is selected, height 22 can be specified by height 22 relative to dimension 24. The ratio of the height 22 to the dimension 24 can vary widely depending on how much desired to increase the angular distribution of light emitted from the light emitting surface 16 relative to the angular distribution of light incident on the light incident surface 14. The ratio of height 22 to dimension 24 is preferably about 0.25-20, more preferably about 1-8, and most preferably about 2-6.

각 유니트에서 최소 하나의 경사진 도파관 12의 광 입사면 면적 14 혹은 광 방출면 면적 16 중 최소 하나가 유니트내에 남아있는 경사진 도파관이 상응하는 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적과 다르다. 본 명세서에서 용어 "다르다"란 최소 하나의 경사진 도파관의광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나가 유니트내에 남아있는 경사진 도파관에 상응하는 광 입사면 면적 혹은 광 방출 면적과 약 2% 이상 차이가 나는 것을 의미하다. 예를 들어 하나의 경사진 도파관에서의광 입사면 면적을 x라고 하면, 유니트내에 남아 있는 경사진 도파관에서 각 광 입사면 면적은 1.02x 이상이거나 혹은 0.98x 이하이다. 또다른 실시예록서 하나의 경사진 도파관에서의광 방출면 면적을 y라고 하면, 유니트내에 남아있는 경사진 도파관에서 각ㄱ 광 방출면 면적은 1.02y 이상이거나 혹은 0.98y 이하이다. 최소 하나의 경사진 도파관에서 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 먼적중 최소 하나는 유니트내에 잔류하는 경사진 도파관에 상응하는ㅌ 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적과 바람직하게는 최소 약 5%, 보다 바람직학는 최소 약 10%, 가장 바람직하게는 최소 약 20%정도 차이가 난다.At least one of the light incident surface area 14 or the light emitting surface area 16 of the at least one inclined waveguide 12 in each unit differs from the corresponding light incident surface area or the light emitting surface area in the unit. As used herein, the term "different" is about 2% of the light incident surface area or light emitting area corresponding to at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one inclined waveguide corresponding to the inclined waveguide remaining in the unit. It means that there is a difference. For example, if the light incident surface area in one inclined waveguide is x, each light incident surface area in the inclined waveguide remaining in the unit is 1.02x or more or 0.98x or less. In another embodiment, if the light emitting surface area in one inclined waveguide is y, each of the light emitting surface areas in the inclined waveguide remaining in the unit is not less than 1.02y or not more than 0.98y. At least one of the light incident surface area or the light emitting surface distant in the at least one inclined waveguide is preferably at least about 5% more than the light incident surface area or the light emitting surface area corresponding to the inclined waveguide remaining in the unit. The preferences vary by at least about 10%, most preferably at least about 20%.

따라서 상기 다른 표면적은 다음 경우를 포함한다 : (1) 최소 하나의 경사진 도파관의 최소 하나의 광 입사면 면적이 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 각 광 입사면 면적과다르며, (2) 최소 하나의 경사진 도파관의최소 하나의 광 방출면 면적이 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의각 공 방출면 면적과 다르며, (3) 최소 하나의 경사진 도파관의광 입사면 며적과 광 방출면 면적 모두가 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의광 입사면 면적 및 광 방출면 면적과 다르다.Thus, the other surface area includes: (1) at least one light incident surface area of at least one inclined waveguide differs from each light incident surface area of the inclined waveguide remaining in the unit, and (2) at least one At least one light emitting surface area of the inclined waveguide is different from each ball emitting surface area of the inclined waveguide remaining in the unit, and (3) both the light incident surface area and the light emitting surface area of the at least one inclined waveguide are It is different from the light incident surface area and the light emitting surface area of the inclined waveguide remaining in the unit.

도 4는 방 광출면 면적 16이 다르고, 광 입사면 면적 14가 같고 높이 22가 같은 2개의 경사진 도파관 12를 복수개 포함하는 유니트 26의 측면도를 도시하고 있다. 도 5는 도 4의 유니트 26의 사시도이다. 도 6은 광 입사면 면적 14가 다르고, 광 방출면 면적 16이 다르고 높이 22가 같은 2개의 경사진 도파관을 복수개 포함하는 유니트 26의 측면도이다.4 shows a side view of a unit 26 comprising a plurality of inclined waveguides 12 having different light exit surface areas 16 and having the same light incident surface area 14 and the same height 22. 5 is a perspective view of unit 26 of FIG. 4. FIG. 6 is a side view of the unit 26 including a plurality of inclined waveguides having different light incident surface areas 14 and having different light emitting surface areas 16 and the same height 22.

바람직하게는 유니트내의 최소 2개의 경사진 도파관 12는 동일한 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적과광 입사면 면적 14 혹은 광 방출면 면적 16 중 최소 하나가 다르며, 보다 바람직하게는 광 입사면 면적 14 혹은 광 방출면 면적 16이 서로 다른 것이다. 가장 바람직하게는 유니트내에 각 경사진 도파관 12가 같은 유니트내에 모든 다른 경사진 도파곤의 상응하는 광 입사면 면적 혹은 4광 방출면 면적과 광 입사면 면적 14 혹은 광 방출면 면적 16 중 최소 하나가 다른 것이다.Preferably at least two inclined waveguides 12 in the unit differ in at least one of the corresponding light incident surface area or light emitting surface area and light incident surface area 14 or light emitting surface area 16 of the inclined waveguide remaining in the same unit. More preferably, the light incident surface area 14 or the light emitting surface area 16 is different from each other. Most preferably, each inclined waveguide 12 in the unit has at least one of the corresponding light incident surface area or four light emitting surface area and the light incident surface area 14 or light emitting surface area 16 of all other inclined waveguides in the same unit. It is different.

상기 경사진 도파관 12는 여러 가지 형태를 갖을 수 있으며 이로서 한정하는 것은 아니나 직사각형, 정사각형, 원형, 타원형 및 육각형을 포함한다. 유니트 25내에서, 상기 경사진 도파관 12는 같은 형태이거나 혹은 비록 도시되지는 않았지만 다른 형태일 수 있다. 예를 들어 유니트 26냉서 하나의경사진 도파관 12는 직사각형 횡단면을 갖는 반면, 다른 경사진 도파관 12는 원형 횡단면을 갖을 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 경사진 도파관 12이 형태는 광 입사면 면적합을 유니트 면적으로 나눈 충전을(fill factor)을 극대화하도록 선택도다. 유니트내에 경사진 도파관의 다른 형태의 단면은 다음과 같을 수 있다 :The inclined waveguide 12 may have various shapes, including but not limited to rectangular, square, circular, elliptical and hexagonal. Within unit 25, the inclined waveguide 12 may be of the same shape or of a different shape, although not shown. For example, one inclined waveguide 12 of unit 26 chiller may have a rectangular cross section, while the other inclined waveguide 12 may have a circular cross section. Most preferably, the inclined waveguide 12 is selected to maximize the fill factor by dividing the light incident surface area by the unit area. Other types of cross sections of inclined waveguides in the unit may be:

유니트 26내에 각 경사진 도파관은 동일한 유니트내에서 하나 걸러 하나씩 경사진 도파관의 형태가 다른 것이 바람직하다.Each inclined waveguide in unit 26 is preferably of a different shape of the inclined waveguide in the same unit.

미국 특허 제 4,605,283에서 신장된 서로 평행한 동일한 리브(rib)가 어떠한 필요로 하는 형태를 갖을 수 있고 전부 동일한 형태이거나 혹은 전부 아닐 수 있음을 가르치고는 있으나, 이같은 가르침은 이 기술 분야에 숙련된 기술자로 하여금 본 발명를 유추해낼 수 있는 것은 아니다.Although US Pat. No. 4,605,283 teaches that the same ribs parallel to one another may have any desired shape and may or may not be all the same shape, such teachings have been made by those skilled in the art. It is not possible to infer the present invention.

경사진 도파관 12는 굴절율이 약 1.45-약 1.65인 투명 고체 중합체 물질로 되어 있으며, 상업적으로 이용가능한 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리(4-메틸펜텐), 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리스티렌 및 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트 단량체를 광중합하여 형성되는 중합체를 포함한다. 상기 경사진 도파관은 2가지 필수 혹은 메타크릴레이트 단량체를 공중합하여 형성되는 중합체를 포함한다. 상기 경사진 도파관은 2가지 필수 성분을 포함하는 광중합성 물질로 제조되는 것이 바람직하다. 첫 번째 필수 성분은 투명한 고형 중합체 물질을 제공할 고아중합성 단량체, 특히 에틸렌게 불포화 단량체이다. 보다 바람직한 물질로는 굴절율이 약 1.50-1.60이고 우레탄 아크릴레이트 혹은 우레탄 메타크릴레이트, 에스테르 아클리레이트 혹은 에스테르 메타클릴이트, 에폭시 아클릴레이트혹은 에포깃 메타클릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트 혹은 폴리(에티렌글리콜)메타클릴레이트 혹은 비닐 함유한 유기 단량체로 구성되는 아크릴레이트 혹은 메타클릴레이트 단량체 혼합물을 광중합하여 형성된 중합체를 포함한다. 교차결합 밀도, 점도, 점착력,경화속도 및 굴절율을 조절하고 상기 조성물로 형성된 광중합체의 탈색, 균열 및 박리성을 감소시키기 위해서 단량체 혼합물을 광중합성 혼합물내에 사용하는 것이 바람직하다.Inclined waveguide 12 is a transparent solid polymer material having a refractive index of about 1.45-about 1.65 and may be commercially available polymethylmethacrylate, poly (4-methylpentene), polycarbonate, polyester, polystyrene and acrylate or And polymers formed by photopolymerizing methacrylate monomers. The inclined waveguide comprises a polymer formed by copolymerizing two essential or methacrylate monomers. The inclined waveguide is preferably made of a photopolymerizable material comprising two essential components. The first essential component is a hyperpolymerizable monomer, in particular an ethylenically unsaturated monomer, which will give a transparent solid polymeric material. More preferred materials have a refractive index of about 1.50-1.60 and are urethane acrylates or urethane methacrylates, ester acrylates or ester methacrylates, epoxy acrylates or epogit methacrylates, poly (ethylene glycol) acryl And polymers formed by photopolymerizing an acrylate or methacrylate monomer mixture composed of an organic monomer containing a rate or poly (ethylene glycol) methacrylate or a vinyl-containing organic monomer. It is preferable to use the monomer mixture in the photopolymerizable mixture to control the crosslink density, viscosity, adhesion, curing rate and refractive index and to reduce the discoloration, cracking and peeling properties of the photopolymer formed from the composition.

유용한 보다 바람직한 단량체의 예로는 메틸 메타크릴레이트 ; n-부틸 아크릴레이트(BA) ; 2-에틸헥실 아크릴레이트(EHA) ; 이소데ㅣㄹ 아크릴레이트 ; 2-히드록시에틸 아크릴레이트 ; 2-히드록시프로필 아크릴레이트 ; 시크로헥실 아크릴레이트 (cha) ; 1,4-부탄디올 디아크릴레이트 ; 에톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트 ; 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트(npgda) ; 디에틸렌클리콜 디아크릴레이트(DEGED) ; 디에텔렌 글리콜 디메타크릴레이크(PEGDMA) ; 1,6-헥산디올 디아크리레이트 (HDDA) ; 트리메틸올 프로판 트리아클릴레이트(TMPTA) ; 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA) ; 펜타에리트리톨 테트라-아크릴레이트(PETTA) ; 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA) ; β-카복시에틸 아크릴레이트(β-CEA) ; 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) ; 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트(THFFA) ; 프로필렌 그리콜 모노아크릴레이트(MPPGA) ; 2-(2-톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트(EOEOEA) ; N-비닐 피롤리돈(NVP) ; 1,6헥산디올 디메타크릴레이트(HDDMA) ; 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(TTEGDA) 혹은 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(TTGDMA) ; 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(TTEGDA) 혹은 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(TTEGDMA) ; 폴리에틸렌 글리콜 디아클릴레이트(PEGDA) 혹은 폴리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트(PEGDMA) ; 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 (DPGDA) ; 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(TPGDA) ; 에톡시화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPEOGDA) ; 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트(TPGDA) ; 에톡시화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPEOGDA) ; 프로폭시화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(NPPOGDA) ; 지방족 디아크릴레이트(ADA) ; 알콕시화지방족 디아크릴레이트(AADA) ; 지방족 카보네이트 디아크릴레이트(ACDA) ; 트리메틸울프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) ; 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아클릴레이트 (TMPEOTA) ; 프로폭시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPPOTA) ; 글리세릴 프로폭시화트리아크릴레이트(GPTA) ; 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리아클릴레이트(THEICTA) ; 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트(DPEPA) ; 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(DTMPTTA) ; 및 알콕시화 테트라아크릴레이트(ATTA) ; 를 포함한다.Examples of useful more preferred monomers include methyl methacrylate; n-butyl acrylate (BA); 2-ethylhexyl acrylate (EHA); Isodecyl acrylate; 2-hydroxyethyl acrylate; 2-hydroxypropyl acrylate; Cyclohexyl acrylate (cha); 1,4-butanediol diacrylate; Ethoxylated bisphenol A diacrylate; Neopentyl glycol diacrylate (npgda); Diethylene glycol diacrylate (DEGED); Diethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA); 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA); Trimethylol propane triacrylate (TMPTA); Pentaerythritol triacrylate (PETA); Pentaerythritol tetra-acrylate (PETTA); Phenoxyethyl acrylate (PEA); β-carboxyethyl acrylate (β-CEA); Isobornyl acrylate (IBOA); Tetrahydrofurfuryl acrylate (THFFA); Propylene glycol monoacrylate (MPPGA); 2- (2-methoxyethoxy) ethyl acrylate (EOEOEA); N-vinyl pyrrolidone (NVP); 1,6 hexanediol dimethacrylate (HDDMA); Triethylene glycol diacrylate (TTEGDA) or tetraethylene glycol dimethacrylate (TTGDMA); Tetraethylene glycol diacrylate (TTEGDA) or tetraethylene glycol dimethacrylate (TTEGDMA); Polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) or polyethylene glycol dimethacrylate (PEGDMA); Dipropylene glycol diacrylate (DPGDA); Tripropylene glycol diacrylate (TPGDA); Ethoxylated neopentyl glycol diacrylate (NPEOGDA); Tripropylene glycol diacrylate (TPGDA); Ethoxylated neopentyl glycol diacrylate (NPEOGDA); Propoxylated neopentyl glycol diacrylate (NPPOGDA); Aliphatic diacrylate (ADA); Alkoxylated aliphatic diacrylate (AADA); Aliphatic carbonate diacrylate (ACDA); Trimethyl wool propane trimethacrylate (TMPTMA); Ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (TMPEOTA); Propoxylated trimethylolpropane triacrylate (TMPPOTA); Glyceryl propoxylated triacrylate (GPTA); Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate (THEICTA); Dipentaerythritol pentaacrylate (DPEPA); Ditrimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTTA); And alkoxylated tetraacrylate (ATTA); It includes.

특히 유용한 것은 반응된 광중합체내에서 교차결합의 망상 구조를 생성하도록, 최소 하나의 단량체가 디아크릴레이트 혹은 트리아크릴레이트와 같은 다작용성 단량체인 혼합물이다. 본 발명에서 사용하기 가장 바람직한 물질은 애톡시화 비스페놀 A 디아크릴레이트 및 트리메틸을 프로판 트리아클릴레이트의 혼합물을 광중합하여 형성된 교차결합 중합체이다. 가장 바람직한 물질의굴절율은 약 1.53-1.56이다. 투명한 고형 물질의 굴절율은 전체 도파관 요소를 통하여 반드시 균일할 필요는 없다. 줄무늬 혹은 산란 입자 혹은 도메인과 같은 굴절율이 불균일한 물질이 존재하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 불균일성으로 인해 도파관으 출력으로부터 빛의 발산을 더욱 증진시키기 때문이다.Particularly useful are mixtures in which at least one monomer is a multifunctional monomer, such as diacrylate or triacrylate, to produce a crosslinked network structure in the reacted photopolymer. Most preferred materials for use in the present invention are crosslinked polymers formed by photopolymerizing a mixture of ethoxylated bisphenol A diacrylate and trimethyl propane triacrylate. The refractive index of the most preferred material is about 1.53-1.56. The refractive index of the transparent solid material does not necessarily need to be uniform throughout the entire waveguide element. It is desirable to have materials with non-uniform refractive indexes, such as streaks or scattering particles or domains, because the nonuniformity further enhances the emission of light from the waveguide output.

광중합성 물질내에 단량체의양은 매우 다양하게변할 수 있다. 단량체의양 혹은 단량체로된 혼합물의 총량은 광중합성 물질의 중량을 기준으로 보통 약 60-99.8%, 바람직하게는 약 80-99중량%, 가장 바람직하게는 약 85-99%이다.The amount of monomer in the photopolymerizable material can vary widely. The amount of monomer or the total amount of the monomer mixture is usually about 60-99.8%, preferably about 80-99% by weight, most preferably about 85-99% by weight of the photopolymerizable material.

또다른 필수 성분으로서, 상기 중합성 물질에는 화학 방사에 의해 활성화되어 단량체의 광중합을 유발하는 활성화된 종을 생성하는 광개시제가 포함된다. 상기 공개시제 시스템은 공개시제 및 바람직하게는 예를 들면 레이저가 여기(excite)되고 많은 통상의 광학 물질을 투과하는 자외선 영역 부근 및 가시 스펙트럼 영역내인 스펙트럼 유용성을 갖는 영역내로 스펙트럼 바능을 확장하는 통상의 감광제(sensitizer)를 포함한다. 보통, 상기 광개시제는 화학광에 의해 활성화된 자유 라디칼-발생하는 첨가 중합 개시제이며 바람직하게는 실온 및 그 이하 온도(예를 들어 약 20-25℃)에서 열에비활성이다.As another essential component, the polymerizable material includes a photoinitiator that is activated by actinic radiation to produce an activated species that causes photopolymerization of the monomers. The system of clarifiers typically extends spectral functions into domains with spectral utility, in the vicinity of the ultraviolet region and in the visible spectral region, for example, where the laser is excited and penetrating many conventional optical materials. Sensitizer. Usually, the photoinitiator is a free radical-generating addition polymerization initiator activated by actinic light and is preferably thermally inactive at room temperature and below (eg about 20-25 ° C.).

상기 개시제의 예는 미국 특허 제 4,943,112 및 본 명세서에 인용된 참조 문헌에 개시되어 있다. 바람직한 자유 라디칼 개시제는 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤(irgacure 184) ; 벤조인 ; 벤조인 에틸 에테르 ; 벤조일 이소프로필 에테르 ; 벤조페는 ; 벤지디메틸 케탈(grgacure 651) ; α,α-디메틸옥시-α-히드록시 아세토페논 (Darocur 1173) ; 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐] -2-히드록시- 2-메틸-프로판 -1-온(Darocur 2959) ; 2-메틸-1-[4-메틸티오페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온(Irgacure 907) ; 2-벤질-2-디메틸-아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure 369) ; 폴리 {1-[4-(1-메틸비닐)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온}(Esacure KIP) ; [4-(4-메틸페닐티오)-페닐]페닐메탄온 (Quantacure BMS) ; 디캄페르퀴논 ; 및 50% 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤 및 50% 벤조페논(Irgacure 500) ; 이다.Examples of such initiators are disclosed in US Pat. No. 4,943,112 and references cited therein. Preferred free radical initiators include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone (irgacure 184); Benzoin; Benzoin ethyl ether; Benzoyl isopropyl ether; Benzophene; Benzidimethyl ketal (grgacure 651); α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone (Darocur 1173); 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propane-1-one (Darocur 2959); 2-methyl-1- [4-methylthiophenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907); 2-benzyl-2-dimethyl-amino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (Irgacure 369); Poly {1- [4- (1-methylvinyl) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one} (Esacure KIP); [4- (4-methylphenylthio) -phenyl] phenylmethanone (Quantacure BMS); Dicamperquinone; And 50% 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 50% benzophenone (Irgacure 500); to be.

보다 바람직한 공개시제는 벤지디메틸 케탈(Irgacure 651) ; α,α-디메틸옥시 -α-히드록시 아세토페논(Darocur 1173) ; 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤 (Irgacure 184) ; 1-[4-(2-히드록시에톡시) 페닐]-2-히드록시-2- 메틸-프로판 -1-온(Darocur 2959) ; 2-메틸-1-4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온(Irgacure 907) ; 2-벤질-2-디메틸아미노-1-4 (모르폴리노페닐)부탄-1-온 (Irgacure 369) ; 및 50% 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤 및 50% 벤조페논 (Irgacure 500); 을 포함한다. 가장 바람직한 광개시제는 조사시 황변하지 않으며 따라서 190℃ 온도에서 24시간동안 노출시 ASTM D 1544-80에 의해 측정한 결과 Gardner 등급을 8이상 값으로 조성물의착색을 증가시키지 않는다. 상기 광개시제는 벤지디메틸 케탈(Irgacure 184) ; 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온(Darocur 2959) ; 및 50% 1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤 및 50% 벤조페논(Irgacure 500) ; 포함한다.More preferred open reagents are benzidimethyl ketal (Irgacure 651); α, α-dimethyloxy-α-hydroxy acetophenone (Darocur 1173); 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone (Irgacure 184); 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propane-1-one (Darocur 2959); 2-methyl-1-4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one (Irgacure 907); 2-benzyl-2-dimethylamino-1-4 (morpholinophenyl) butan-1-one (Irgacure 369); And 50% 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 50% benzophenone (Irgacure 500); It includes. The most preferred photoinitiator does not yellow upon irradiation and therefore does not increase the coloration of the composition with a Gardner grade of 8 or higher as measured by ASTM D 1544-80 upon exposure to 190 ° C. for 24 hours. The photoinitiator is benzyl dimethyl ketal (Irgacure 184); 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-propan-1-one (Darocur 2959); And 50% 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone and 50% benzophenone (Irgacure 500); Include.

광중합성 혼합물 두계를 가로질러 실질적으로 시준되자외선에 대하여 구배를 이루도록 존재하여야 하는 광개시제의 양은 광중합성 물질의 총중량을 기준으로 약 0.1-12중량%이다. 광개시제의 양은 광중합성 물질의 총중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.5-12중량%, 그리고 보다 바람직하게는 약 0.5-8중량%이다. 바람직한 구배는 개시제의 농도에 의한 영향뿐만 아니라 이 기술 분야에서 숙련된 기술자에 의해 조절 될수 있는, 노출원에 존재하는 조사 파장의 선택에 의해서도 영향을 받는다.The amount of photoinitiator that must be present to gradient substantially to collimation across the photopolymerizable mixture system is about 0.1-12% by weight based on the total weight of the photopolymerizable material. The amount of photoinitiator is preferably about 0.5-12% by weight, and more preferably about 0.5-8% by weight based on the total weight of the photopolymerizable material. Preferred gradients are influenced not only by the concentration of the initiator, but also by the choice of irradiation wavelength present in the source of exposure, which can be controlled by one skilled in the art.

필수 성분뿐만 아니라 상기 광중합성 물질은 안정화제, 억제제, 가소화제, 광학적 광도제(optical brightener), 이형제, 사슬 전달제, 기타 광중합성 단량체등과 같은 여러 가지 임의의 성분을 포함할 수 있다.In addition to the essential components, the photopolymerizable material may include various optional components such as stabilizers, inhibitors, plasticizers, optical brighteners, mold release agents, chain transfer agents, other photopolymerizable monomers, and the like.

광중합성 물질은 ASTM D 4538-90A 에 정의하는 바와 같이 190℃에서 24시간동안 대기중에서 열 노화한 다음 균열 및 박리성과 같은 특성 열화를 일으키거나 상기 열노화후 황변(ASTM D 1544-80에 의해 측정된 Garder color Scale상에서 8 이상 착색됨)을 방지하거나 감소시키도록 안정화제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 아정화제는 UV 흡수제, 광 아정화제 및 산화방지제를 포함한다.The photopolymerizable material is thermally aged in air at 190 ° C. for 24 hours as defined in ASTM D 4538-90A and then causes deterioration of characteristics such as cracking and peeling or after yellowing (as measured by ASTM D 1544-80). It is desirable to include a stabilizer to prevent or reduce coloration on the Garder color Scale. Such stabilizers include UV absorbers, light stabilizers and antioxidants.

UV 흡수제는 2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸벤질)페닐] -2-H-벤조 (Tinuvin 900) ; 폴리(옥시-1,2-에탄디일, α-(3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일) -5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐)-1-옥소프로필-ω-히드록시(Tinvin1130) 및 2-[2-히드록시-3,5-디(1,1-디메틸프로필)페닐]-2H-벤조트리아졸 (Tinuvin 238)과 같은 히드록시페닐 벤조트리아졸류 ; 및 4- 메톡시-2-히드록시벤조페논과 4-n-옥토시-2-히드록시벤조페논과 같은 히드록시벤조페논류를 포함한다. 광안정화제는 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디일)세바케이트(Tinuvin 770) ; 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딘일)세바케이트(Tinuvin 292) ; 비스 1,2,2,6,6-펜타메틸--4-피페리딘일)-2-n-부틸-2-(3,5,디-tert-부틸-4-히드록시-피드로시벤질)말로네이트(Tinuvin 144) 와 같은 힌더된 아민류 ; 및 N-β-히드록시-에틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-히드록시-피페리딘(Tinuvin 622)을 갖는 숙신산의 폴리에스테르를 포함한다. 산화 방지제로는 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스 3,5-디-tert부틸)-4- 히드록시벤질)벤젠, 1,1,30트리스-(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸)페닐)부탄, 4,4 '-부틸리덴-비스-(6-tert-부틸-3-메틸)페놀, 트리스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 세틸-3,5-트리스- (tert-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)(Cyasorb 1790) ; 스테아릴-3- 3,5-디 ert-부틸-4-드록시페닐)프로프리오네이트(Irganox 1076) ; 펜타에리트리톨 테트라비스(3,5,디-tert-부틸-4-히드록시페닐)(Irganox 1010) ; 및 티오디에틸렌-비스 (3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로 신나메이트(Irganox 1035) ; 를 포함한다.UV absorbers include 2- [2-hydroxy-3,5-di (1,1-dimethylbenzyl) phenyl] -2-H-benzo (Tinuvin 900); Poly (oxy-1,2-ethanediyl, α- (3- (3- (2H-benzotriazol-2-yl) -5 (1,1-dimethylethyl) -4-hydroxyphenyl) -1 Hydroxyphenyl such as oxopropyl-ω-hydroxy (Tinvin1130) and 2- [2-hydroxy-3,5-di (1,1-dimethylpropyl) phenyl] -2H-benzotriazole (Tinuvin 238) Benzotriazoles and hydroxybenzophenones such as 4-methoxy-2-hydroxybenzophenone and 4-n-octoxy-2-hydroxybenzophenone. , 2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylyl ) Sebacate (Tinuvin 770); Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) Sebacate (Tinuvin 292); Bis 1,2,2,6,6-pentamethyl- Hindered amines such as -4-piperidinyl) -2-n-butyl-2- (3,5, di-tert-butyl-4-hydroxy-pyrosybenzyl) malonate (Tinuvin 144); and N-β-hydroxy-ethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy-piperi Polyesters of succinic acid with (Tinuvin 622.) Antioxidants include 1,3,5-trimethyl 2,4,6-tris 3,5-di-tertbutyl) -4-hydroxybenzyl) benzene, 1,1,30tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butyl) phenyl) butane, 4,4'-butylidene-bis- (6-tert-butyl-3-methyl) phenol , Tris- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, cetyl-3,5-tris- (tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) (Cyasorb 1790); Stearyl-3-3,5-diert-butyl-4-hydroxyphenyl) proprionate (Irganox 1076); Pentaerythritol tetrabis (3,5, di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) (Irganox 1010); And thiodiethylene-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydro cinnamate (Irganox 1035); It includes.

본 발명에서 사용되는 바람직한 안정화제는 산화방지제이다. 바람직한 산화방지제는 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸)-히록시벤질)벤젠, 1,1,3-트리스-(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 4,4 '-부틸리텐-비스-(6-tert-부틸-3-메틸)페놀, 4,4 '-티오비스-(6-tert-부틸-3-메틸)페놀, 트리스-(3,5-tert-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 세틸-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤젠(Cyasorb UV 2908)과 같은 치환된 페놀류 ; 3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로프리오네이트(Irganox 1076) ; 펜타에리트리톨 테트라비스(3,5 -디-tert-부틸-4-히드록시페닐)(Irganox 1010) ; 및 티오디에틸렌-비스-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시)하이드로신나메이트(Irganox 1035) ; 및 스테아릴-3-(3,5디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로프리오네이트(Irganox 1076) ; 을 포함한다.Preferred stabilizers used in the present invention are antioxidants. Preferred antioxidants are 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl) -hydroxybenzyl) benzene, 1,1,3-tris- (2-methyl- 4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 4,4'-butyllitene-bis- (6-tert-butyl-3-methyl) phenol, 4,4'-thiobis- (6-tert -Butyl-3-methyl) phenol, tris- (3,5-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, cetyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzene (Cyasorb Substituted phenols such as UV 2908; 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (Irganox 1076); Pentaerythritol tetrabis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) (Irganox 1010); And thiodiethylene-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) hydrocinnamate (Irganox 1035); And stearyl-3- (3,5di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) proprionate (Irganox 1076); It includes.

상기 조성물에서 안정화제의 양은 광범위하게 변할 수 있으며 보통은 광중합성 물질의 중량을 기준으로 약 0.1-10중량%이다. 바람직하게는 광중합성 물질의 중량을 기준으로 약 0.1-5중량%, 그리고 보다 바람직하게는 광중합성 물질의 중량을 기준으로 약 0.2-3중량%이다.The amount of stabilizer in the composition can vary widely and is usually about 0.1-10% by weight based on the weight of the photopolymerizable material. Preferably about 0.1-5% by weight based on the weight of the photopolymerizable material, and more preferably about 0.2-3% by weight based on the weight of the photopolymerizable material.

본 발명의조망 필름을 제조하기 위하여, 상기 경사진 도파관 12는 기판상에 제조될 수 있다. 경사진 도파관 12는 사출 성형, 압출 성형, 열간 압연 주조 및 광중합 공정을 포함하여 여러 가지 기술로 제조될 수 있다. 경사진 도파관 12이 1993년 11월 8일 출원된 미국 출원 번호 제 08/148,749에 기술된 바와 같이 패턴 마스크를 통하여 광중합성 물질층을 자외선 조사하여 형성하는 것이다. 기판은 광중합성 물질로된 층의 상부에 위치시키며, 광중합성 물질은 다시 릴리이스층을 갖는 바닥 지지판 상부에 놓여진다.In order to produce the viewing film of the present invention, the inclined waveguide 12 may be manufactured on a substrate. Inclined waveguide 12 can be manufactured by a variety of techniques, including injection molding, extrusion, hot rolling casting, and photopolymerization processes. Inclined waveguide 12 is formed by ultraviolet irradiation of a layer of photopolymerizable material through a pattern mask, as described in US Application No. 08 / 148,749, filed November 8, 1993. The substrate is placed on top of a layer of photopolymerizable material, which is in turn placed on top of a bottom support plate having a release layer.

마스크는 자외선이 경사진 도파관의 요구되는 패턴으로 이루어진 영역만을 투과하게 하는 불투명 영역의 패턴을 갖는다. 수은 혹은 크세논 램프로부터 나온 자외선은 마스크의 표면으로 직접 조사된다. 마스크의투명 영역을 투과하는 자외선은 마스크의투명 화상 영역 바로 하부에 있는 광중합 층의노출된 지역에서 마스크의 광중합 반응을 하게 된다. 마스크의 불투명 영역에 의해 자외선으로부터 차폐되는 광중합츠의영역내에서는 광중합이 일어나지 않는다. 자외선을 조사한 다음, 마스크와 릴리이스층을 갖는 바닥 지지판 모두는 제거된다. 반응하지 않은 단량체를 기판상에 광중합 부위의 패턴을 남기고 아세톤, 메탄올 혹은 이소프로판올과 같이 적절한 용매로 수세한다. 광중합 부위는 본 발명에 의한 경사진 도파관에서의 어레이에 해당하는 것이다.The mask has a pattern of opaque regions that allows ultraviolet light to only transmit through the region of the required pattern of the inclined waveguide. Ultraviolet rays from mercury or xenon lamps are directed directly to the surface of the mask. Ultraviolet light passing through the transparent area of the mask causes the photopolymerization reaction of the mask in the exposed area of the photopolymerization layer directly below the transparent image area of the mask. Photopolymerization does not occur in the region of the photopolymerization shielded from ultraviolet rays by the opaque region of the mask. After irradiation with ultraviolet light, both the mask and the bottom support plate with the release layer are removed. The unreacted monomer is washed with a suitable solvent such as acetone, methanol or isopropanol, leaving a pattern of photopolymerization sites on the substrate. The photopolymerization site corresponds to the array in the inclined waveguide according to the present invention.

경사진 도파관 12가 적절한 형상을 갖기 위해서, 자외선 파장에서 반응되지 않은 광중합성 층의 광흡수는 자외선에 노츨하는 동안 피막을 통하여 자외선 강도의구배가 형성되도록 충분히 커야 한다. 즉 단량체 층에서 광반응이 개시되도록 이용가능한 자외선의 양은 단량체층의 한정된 흡수로 인하여 상부, 혹은 화상 마스크면으로부터 하부 혹은 하부 지지관 면을 향하여 감소될 것이다. 이와 같은 자외선의 경사는 상부로부터 하부로 일어나는 광중합 반응의 양이 경사지도록 하며 그 결과본 발명의 방법으로 쉽게 접근할 수 있는 기하확적 구조인 개선된 도파관 구조의 독특한 경사 구조를 형성한다.In order for the inclined waveguide 12 to have an appropriate shape, the light absorption of the photopolymerizable layer that has not reacted at the ultraviolet wavelength must be large enough so that a gradient of ultraviolet intensity is formed through the coating during exposure to ultraviolet light. That is, the amount of ultraviolet light available to initiate the photoreaction in the monomer layer will be reduced from the top or image mask face towards the bottom or bottom support tube face due to the limited absorption of the monomer layer. This inclination of the ultraviolet light causes the amount of photopolymerization reaction from the top to the bottom to be inclined, resulting in a unique inclined structure of the improved waveguide structure, a geometrical structure that is easily accessible by the method of the present invention.

필름의 상부로부터 하부로 발생하는 광중합양의 구배는 나아가 광중합성 층내의 용존 산소 가스의 존재로 인하여 영향을 받을 수 있으며, 여기서 산소는 광중합 공정에서 생성된 자유 라디칼에 의해 모든 산소가 소비된 부분을 제외하고는 광중합반응을 감소 혹은 소멸시키는 작용을 하는 것이다. 광중합 반응 과정에 미치는 이같은 용존 산소 가스의 작용은 이 기술 분야의 숙련된 자에게 잘 알려져 있다. 더욱이 광중합체의 필수적인 기하학적 구조는 나아가 자기-집속(self-focussing) 과정에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 즉 단량체층의 표면에 조사되는 빛이 그 표면에서 공중합을 개시하고 고형화된 중합체 물질의 굴절율이 액체 단량체의 굴절율 보다 크기 때문에, 이를 투과한 빛을 굴절시키는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 방법으로 단량체 층의 하부에 보다 근접한 단량체에 조사되는 빛의 공중 화상은 상부에 놓인 이미-중합된 물질에 의한 굴절을 통하여 변한다. 이 효과는 화사광이 향하는 상부 면으로 부터 하부 혹은 충의 지지판 측면을 향하여 결과물인 중합 구조를 협소하게 할 수 있다.The gradient of photopolymerization occurring from the top to the bottom of the film may further be affected by the presence of dissolved oxygen gas in the photopolymerizable layer, where oxygen is absorbed by the free radicals generated in the photopolymerization process. Except that it acts to reduce or eliminate the photopolymerization reaction. The action of such dissolved oxygen gas on the photopolymerization process is well known to those skilled in the art. Moreover, the essential geometry of the photopolymer can be further influenced by the self-focussing process. That is, since the light irradiated to the surface of the monomer layer initiates copolymerization at the surface and the refractive index of the solidified polymer material is larger than that of the liquid monomer, it serves to refract the light transmitted therethrough. In this way the aerial image of light irradiated onto the monomer closer to the bottom of the monomer layer changes through refraction by the already-polymerized material on top. This effect can narrow the resulting polymerized structure from the top face to which the blaze light is directed towards the bottom or side of the support plate of the caterpillar.

경사진 도파관 사이에 간극 부위의 굴절율은 상기 경사진 도파관의 굴절율보다 작아야 한다. 간극 부위에 대한 바람직한 물질은 굴절율이 1.00인 공기, 굴절율이 약 1.30-1.40인 플루오로중합체 물질 및 굴절율이 약 1.40-1.44인 실리콘 물질을 포함한다. 가장 바람직한 물질은 공기와 플루오린화 롤리우레탄이다.The refractive index of the gap region between the inclined waveguides should be smaller than that of the inclined waveguide. Preferred materials for the gap region include air having a refractive index of 1.00, fluoropolymer materials having a refractive index of about 1.30-1.40, and silicone materials having a refractive index of about 1.40-1.44. Most preferred materials are air and fluorinated laurylurethane.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 경사진 도파관사이에 간극 부위는 또한 예를 들어 흡광성 흑색 미립자 물질과 같은 흡광 물질을 포함한다. 간극부에 흡광 물질을 이용함으로써, 본 발명의 조망 필름은 보다 큰 콘트라스트를 제공하며 관측자에게 보다 적은 주위광이 반사된다. 경사진 도파관의 측면에 접촉하는 흑색 물질 부위를 최소화하기 위해서는 연속 흑색 물질보다는 흡광성 입자를 상기간극 부위에 사용한다. 간극 부위 내의 연속 흑색 물질을 사용함으로써 다량 흡수되어 꺾인 내부 반사 기구를 통해 도파관을 통하여 투과된 빛에 대한 광잉 흡수 손실이 감소된다. 상기 흡광 성분은 바람직하게는 도파관의측면에서 최소 약 1미크론, 그리고 바람직하게는 3미크론 이상에서 유지된다. 어떠한 흡광 물질도 입자 형성을 위해 사용될 수 있다. 사용 가능한 흡광 흑색 미립자 물질의 예는 카본 램프블랙(lampblack)분말, 카본 블랙과토너의혼합물 및 카본 블랙과 플루오로중합체의 혼합물을 포함한다. 상기 흡광 블랙 미립자 물질은 표시 장치의 관측자측에서부터 관찰했을 때 어레이가 어두운 무광택 흑색을 나타내게 하고 광 투과를 좋게 하며 표면 굴절(반사 혹은 산란)을 거의 없게 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the gap region between the inclined waveguides also includes a light absorbing material such as, for example, a light absorbing black particulate material. By using a light absorbing material in the gap, the viewing film of the present invention provides greater contrast and reflects less ambient light to the viewer. To minimize the area of black material in contact with the side of the inclined waveguide, absorbing particles are used in the gap region rather than the continuous black material. The use of continuous black material in the gap region reduces the light-absorbing absorption loss for light transmitted through the waveguide through internally absorbed and broken internal reflection mechanisms. The light absorbing component is preferably maintained at least about 1 micron, and preferably at least 3 microns on the side of the waveguide. Any absorbing material can be used for particle formation. Examples of absorbing black particulate materials that can be used include carbon lampblack powders, mixtures of carbon black and toner, and mixtures of carbon black and fluoropolymers. The absorbing black particulate matter causes the array to exhibit a dark matte black, good light transmission, and little surface refraction (reflection or scattering) when viewed from the observer side of the display device.

각 유니트 26내에서의 경사진 도파관 12의 총수는 가장 바람직하게는 최소 2이상이다. 조망 필름은 기판상에 복수개의 유니트 26을 갖고 유니트 26의 총수는 조망 필름이 요구하는 최종 크기에 의존한다. 한정하는 경우에, 각 유니트는 전체 표시 영역과 동일한 면적을 갖고 각 도파관은 통계적으로 다르다.The total number of inclined waveguides 12 in each unit 26 is most preferably at least two. The viewing film has a plurality of units 26 on the substrate and the total number of units 26 depends on the final size required by the viewing film. In the case of limitation, each unit has the same area as the entire display area and each waveguide is statistically different.

주어진 종래의 제조방법에서, 마스크상에 밝은 부분과 어두운 부분의패턴은 조망스크린의 광 입사 영역 14의 형태, 크기 및 방향을 자유자재로 선택케 한다. 도 7은 광학 요소의 반복 유니트 26으로서 16개의다른 경사진 광 도파관을 사진 석판술적으로 한정하기 위해 사용된 석판인쇄 포토툴(photptool)의 평면도를 예시하고 잇다. 굵고 진한 선은 석판인쇄 과정에서 입사광면 영역 14를 한정하는 포토마스크의 진한 부분을 나타낸다. 실시예 2는 이 포토툴을 사용한 결과를 기술할 것이다. 경사진 도파관 12는 어떠한 기판상에 제조될 수 있다. 최소치에서 상기 기판은 파장 범위가 약 400-700㎜내에 빛을 투과하며 이들 가시성 파장 범위는 형성되는 광 도파관이 작동하는 가장 바람직한 범위이다. 또한 상기 기관은 많은 유용한 광개시제가 자외선을 흡광 하는 지역으로서 약 250-400㎜범위내에서 투과하는 것이 보다 바람직하다. 선택적으로본 발명의조망 필름을 적외선 범위 부근, 약 700-200㎜에서 이용할 것을 필요로 한다면, 이 범위에서투명한 기판을 사용하는 것이 또한 바람직할 것이다. 기판의 굴절율은 약 1.45-1.65일 것이다. 가장 바람직한 굴절율은 약 1.50-1.60이다.In a given conventional manufacturing method, the pattern of light and dark areas on the mask allows the freedom to choose the shape, size and direction of the light incident area 14 of the viewing screen. FIG. 7 illustrates a plan view of a lithographic phototool used to photographically define sixteen different inclined optical waveguides as repeat unit 26 of an optical element. The thick and thick lines represent the darker portions of the photomask that define the incident light surface region 14 during lithography. Example 2 will describe the results using this phototool. Inclined waveguide 12 may be fabricated on any substrate. At the minimum, the substrate transmits light within a wavelength range of about 400-700 mm and these visible wavelength ranges are the most preferred ranges in which the optical waveguides to be formed operate. In addition, the engine more preferably transmits within a range of about 250-400 mm as a region where many useful photoinitiators absorb ultraviolet rays. Alternatively, if it is necessary to use the viewing film of the present invention in the vicinity of the infrared range, about 700-200 mm, it will also be preferable to use a transparent substrate in this range. The refractive index of the substrate will be about 1.45-1.65. Most preferred refractive index is about 1.50-1.60.

바람직한 기판 물질은 상업적으로이용가능한 것이며 투명한 중합체, 유리 및 발연실리카를 포함한다. 유용한 투명한 중합체로는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트 글리콜), 폴리아크릴레이트 및 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌 및 폴리카보네이트를 포함한다. 이들 물질이 필요로 하는 특성으로는 표시 장치의 전형적인 작동 온도에서 기계적 및 광학적 안정성을 포함한다. 유리와 비교하여, 투명한 중합체는 제품을 큰 조각으로 형성한 다음 필요한 만큼 절단하고 라미네이트할 수 있는 구조적 가요성의 잇점이 부가 된다. 기판으로 바람직한 물질은 유리와 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르이다. 상기 기판의 두께는 광범위하게 변할 수 있다. 바람직하게는 기판의 두께는 약 0.5mil(0.0005inch 혹은 12미크론)-10mil (0.01inch 혹은 250미크론)이다. 경사진 도파관 12는 또한 평광기 요소상에서 직접 제조될 수 있다.Preferred substrate materials are commercially available and include transparent polymers, glass and fumed silica. Useful transparent polymers include poly (ethylene terephthalate) and poly (ethylene terephthalate glycol), polyacrylates and polymethacrylates, polystyrenes and polycarbonates. Properties required by these materials include mechanical and optical stability at typical operating temperatures of display devices. Compared to glass, the transparent polymer adds the advantage of structural flexibility, which can form the product into large pieces and then cut and laminate as needed. Preferred materials for the substrate are glass and polyesters such as polyethylene terephthalate. The thickness of the substrate can vary widely. Preferably the thickness of the substrate is about 0.5 mil (0.0005 inch or 12 microns) -10 mil (0.01 inch or 250 microns). Inclined waveguide 12 may also be manufactured directly on the planar element.

도 8은 유니트 26내에 광 입사면 면적 14a와 14b가 다르고 광 방출 면적 16a-16d가 다른 경사진 광 도파관 요소의가능한 제1 배열예를 도시하였다. 이와 같은 경우에 상기 유니트는 12개의 경사진 광학 도파관 요소를 함유한다. 이들 요소중 8개는 동일한 직사각형 광 입사면 면적 14b를 함유한다. 이들 8개의 요소중에서, 4개는 좁은 직사각형 방출 광표면 면적 16a를 그리고 4개는 넓은 직사각형 방출 광면 면적 16b를 포함한다. 나머지 4개의 요소는 동일한 정사각형 광 입사면 면적 14a를 포함한다. 이들 4개의 요소중에서, 2개는 좁은 정사각형 방출 광면 면적 16c를 그리고 나머지 2개는 넓은 정사각형 방출 광면 면적 16d를 포함한다. 직사각형 요소 및 정사각형 요소를 혼합함으로 인하여, 결과물인 유니트는 직사각형의 장축에 수직 방향으로 분포된 빛이 우세한 방출 광 분포를 갖을 것이다. 도 8은 요소의어떠한 조합도 유니트내에서 결합될 수 있다는 것으 도시하였다. 유니트의 선택은 사용자의 요구에 부합하도록 빛의 분포를 조절하기 위한 것이다.FIG. 8 shows a first possible arrangement of inclined optical waveguide elements different in light incident surface areas 14a and 14b and different light emitting areas 16a-16d in unit 26. In this case the unit contains twelve inclined optical waveguide elements. Eight of these elements contain the same rectangular light incident surface area 14b. Of these eight elements, four comprise a narrow rectangular emitting light surface area 16a and four comprising a wide rectangular emitting light surface area 16b. The remaining four elements comprise the same square light incident surface area 14a. Of these four elements, two comprise a narrow square emitting light surface area 16c and the other two comprising a large square emitting light surface area 16d. By mixing the rectangular and square elements, the resulting unit will have a dominant emitted light distribution with light distributed in the direction perpendicular to the long axis of the rectangle. 8 shows that any combination of elements can be combined within the unit. The choice of the unit is to adjust the distribution of light to meet the needs of the user.

접착층에 유용한 접착제의 예로는 에틸렌계 접착제 및 비닐 아세테이트 접착제와 같은 압력 민감성 접착제 ; 에폭시, 우레탄 및 시리콘과 같은 열경화성 접착제 ; 및 아크릴레이트, 메타크리레이트 및 우레탄과 같은 광중합성 접착제 및 이들의 혼합물을 포함한다. 기판이 유리라면, 접착은 상기 유리 표면을 3-(트리메톡시실일)프로필 메타크릴레이트 ; 3-아크릴옥시프로필 트리클로로실란 : 및 트리메틸실일프로필 메타크릴레이트 ; 를 포함하는 특정 형태의 실란 화합물과 반응시킴으로써 적절히 촉진될 수 있다. 기판이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)라면, 접착은 Hostaphan 4500(Hoechst-Celanese)와 같이 접착 처리된 PET 필름을 사용함으로써 촉진될 수 있다. 기판이 에멀션으로 코팅되었다면, 접착은 3-아크릴옥시프로필트리클로로실란(Huls America A0396)에 의해 촉진될 수 있다.Examples of adhesives useful for the adhesive layer include pressure sensitive adhesives such as ethylene-based adhesives and vinyl acetate adhesives; Thermosetting adhesives such as epoxy, urethane and silicone; And photopolymerizable adhesives such as acrylates, methacrylates and urethanes, and mixtures thereof. If the substrate is glass, then adhesion is achieved by changing the glass surface to 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate; 3-acryloxypropyl trichlorosilane: and trimethylsilylpropyl methacrylate; It can be suitably promoted by reacting with a specific type of silane compound including. If the substrate is polyethylene terephthalate (PET), adhesion can be facilitated by using an adhesive treated PET film such as Hostaphan 4500 (Hoechst-Celanese). If the substrate was coated with an emulsion, adhesion can be facilitated by 3-acryloxypropyltrichlorosilane (Huls America A0396).

보호층은 경사진 도파관 12의 방출 말단에 걸쳐 사용되어 경사진 도파관의 방출면에 대한 기계적 손상을 방지하고 또한 경사진 도파관상이의 간극부위에 흡광 미립자 물질을 가두는 역할을 한다. 상기 보호층은 사출성형된 것이거나 혹은 라미네이트된 표면피막(overcoat)일 수 있다. 보호층은 또한 상기 간극 부위를 흡광성 흑색미립자 물질로 충진하기 전에 경사진 도파관 12의 방출면에 적용될 수 있다. 보호층은 이를테면 지지층을 형성하기 위해 사용되는 물질과 같은 투명한 백킹(backing) 물질 및 임의적으로 그리고 바람직하게 마그네슘 플로라이드와 같은 물질로부터 형성된 굴절-방지성 필름으로 구성됨으로서, 경사진 도파관 12의 표면으로부터 주위 광의 스펙트럼 굴절을 감소시킨다. 굴절-방지 피막은 또한 경사진 도파관의 광 방출 말단과 간극 부위에서 직접 증발될 수 있다. 유용한 반사-방지 피막은 또한 경사진 도파관의 광 방출 말단과 간극 부위에서 직접 증발될 수 있다. 유용한 반사-방지 코팅제의 에는 Aharoni등의 미국 특허 제 5,061,769 ; 5,118,579 ;5,139,879 및 5,178,955 ; 가르치고 있는 플루오로중합체이다.The protective layer is used over the emitting end of the inclined waveguide 12 to prevent mechanical damage to the emitting surface of the inclined waveguide and also to trap the absorbing particulate material in the gaps between the inclined waveguides. The protective layer may be injection molded or laminated overcoat. The protective layer may also be applied to the emitting surface of the inclined waveguide 12 before filling the gap region with the absorbing black particulate material. The protective layer consists of a transparent backing material, such as the material used to form the support layer, and an anti-reflective film, optionally and preferably formed from a material, such as magnesium fluoride, so that from the surface of the inclined waveguide 12 Reduce the spectral refraction of the ambient light. The anti-reflection coating can also be evaporated directly at the light emitting end and the gap region of the inclined waveguide. Useful anti-reflective coatings can also be evaporated directly at the light emitting end and the gap region of the inclined waveguide. Useful anti-reflective coatings include US Pat. No. 5,061,769 to Aharoni et al .; 5,118,579; 5,139,879 and 5,178,955; It is the fluoropolymer being taught.

본 발명의 조망 필름은 1994년 8월 26일자 출원된 미극 특허 제 86,414의 직시 평탄 패널 표시장치에 사용될 수 있다. 상기 편광기와 결과물인 표시 장치는 컴퓨터 단말기, 텔레비젼, 항공 조종실용 표시 장치, 자동차 계기판 및 기타 문서, 그래픽 혹은 비디오 정보를 제공하는 장치에 사용된다. 더욱이 본 발명의 조망 필름은 평탄 표시 장치의 범주에 속하지 않는 도로 표지판, 양극선관(CRT) 표시 장치, 전면 폐쇄(deadfront) 표시 장치 및 문서, 그래픽 혹은 비디오 정보와 같은 다른 정보 표시장치 수단의 광학 특성을 변경하거나 개선하는데 사용되거나 조명 시스템의 광도(brighteness) 혹은 광학 특성의 변경이나 개선에 사용될 수 있다.The viewing film of the present invention can be used in the direct view flat panel display of U.S. Patent No. 86,414, filed August 26, 1994. The polarizer and the resulting display device are used in computer terminals, televisions, display devices for air cockpits, automotive instrument clusters and other devices that provide document, graphic or video information. Moreover, the viewing film of the present invention is an optical property of road signs, cathode ray tube (CRT) displays, deadfront displays and other information display means, such as documents, graphic or video information, which do not fall within the scope of flat display devices. It can be used to change or improve the brightness, or to change or improve the brightness or optical properties of the lighting system.

1. 2개의 경사진 도파관 기하학적 구조를 모델링화한 다음 다른 광학 요소를 포함하도록 유니트 26내로 수학적으로 조합시켰다. 2개의 도파관은 높이는 같으나 방출면 면적을 달리하였다. 모든 기하학적 구조에 대하여, 광 입사면 및 광방출면은 모두 정사각형이였다. 경사진 도파관의 비-화상 광특성은 비-순차식 광선 추적 컴퓨터 프로그램을 사용하여 모델링화될 수 있다. 도 9는 10000 광선이 입사면 영역에 걸쳐 무질서하게 분포되어 있으며 입사각 -10~+10°로 무질서하게 분포된 특정한 경사진 도파관의 방출 분포를 도시하고 있다. 모델링화된 경사진 도파관은 일측면에 45미크론인 정사각형 광 입사면 면적, 한 면이 25미크론인 정사각형 광방출면 면적, 높이 125미크론, 그리고 그리고 직선 측벽 및 경사각 4.6°를가졌다. 광 방출면 면적은 광 입사면 면적의 31%였다. 도 10내에서 화살표 30은 방출 분표의최대 상대 광도에 상당하는 것이다. 화살표 28은 주 중앙 피크로부터 떨어져 방출분포의 첫번째 최소값으로부터 첫번째 최대값까지의 광도 거리로서 취한 핫 스팟의 세기에 상응하는 것이다. 최대 광 강도 30에 대한 핫 스팟 세기 28의 비를 구함으로써, 상대적 핫 스팟 세기에 대한 값을 얻을 수 있으며 다른 경사진 광 도파관으로 부터의 방출 분포를 비교한다.1. Two sloped waveguide geometries were modeled and then mathematically combined into unit 26 to include other optical elements. The two waveguides were the same in height but different in emitting surface area. For all geometries, both the light incident surface and the light emitting surface were square. The non-imaging optical properties of the inclined waveguide can be modeled using a non-sequential ray tracing computer program. FIG. 9 shows the emission distribution of a particular inclined waveguide with 10000 rays randomly distributed over the incidence plane region and disorderly distributed at an incidence angle of −10 to + 10 °. The modeled inclined waveguide had a 45 micron square light incident surface area on one side, a square light emitting surface area 25 microns on one side, a height of 125 microns, and a straight sidewall and an inclination angle of 4.6 °. The light emitting surface area was 31% of the light incident surface area. Arrow 30 in FIG. 10 corresponds to the maximum relative luminous intensity of the emission fraction. Arrow 28 corresponds to the intensity of the hot spot taken away from the main central peak as the luminosity distance from the first minimum to the first maximum of the emission distribution. By obtaining the ratio of hot spot intensity 28 to the maximum light intensity 30, a value for relative hot spot intensity can be obtained and the emission distributions from different inclined optical waveguides are compared.

도 10은 10000 광선이 광 입사면 영역에 입삭가 -1~+10°로 무질서하게 분포되는 것을 가정한 또다른 경사진 도파관에서의 방출 분포를 도시하였다. 모형화된 경사진 도파관은 한 면이 45미크론인 정사각형 광 입사면 면적, 한 면이 10미크론인 정사각형 광 방출면 면적, 높이 125미크론, 직선 측벽 및 경사각 8°를 가졌다. 광 방출면 면적은 광 입사면 면적의 5%였다.FIG. 10 shows the emission distribution in another inclined waveguide assuming that 10000 rays are randomly distributed in the light incidence plane region from -1 to + 10 °. The modeled beveled waveguide had a square light incident surface area of 45 microns on one side, a square light emitting surface area of 10 microns on one side, a height of 125 microns, a straight sidewall and an inclination angle of 8 °. The light emitting surface area was 5% of the light incident surface area.

도 11은 4개의 다른 광학 도파관 요소로된 유니트 26의 평면도를 도시한 것이다. (a)-(e) 각각에서, 입사면 영역 14와 방출면 영역 16이 주목된다. 상기 연이은 도면들은 2개의 다른 방출면 면적 16a 및 16b의 조합을 고려하여 유니트 26을 생성할 수 있는 가능한 방법을 도시한 것이다. 상기 실시예에서 모든 4개의 경사진 광 도파관의 입사광 면적 14는 일정한 값을 유지되었다. 도 9로부터의 방출 분포는 도 11a에 나타낸 바와 같은 광 도파관 요소의 유니트에 상당하는 것이다. 마찬가지로 도 10에서의 방출 분포는 도 11b에 나타낸 유니트에 광 도파관 요소의 유니트에 상당하였다 ; 도 12에서의 방출분포는 도 11c에 나타낸 유니트에 상당하였다 ; 도 13에 방출 분포는 도 11d에 나타낸 유니트에 상당하였다 ; 그리고 도 14에서 방출 분포는 도 11e에 나타낸 유니트에 상당하였다. 2개의 다른 방출광 표면적을 갖는 경사진 광 도파관의 조합 각각을 순차적으로 고려함으로써, 이를 도면의 진행은 효과적인 방출 광 분포가 수요자의 요청에 따라 적용될 수 있음을 예시한다. 특히 본 실시예에서는 광 방출 분포의 반(half) 최대치에서의 전체 너비가 넓고 좁은 광 발출 분포를 갖는 다른 수의 경 사진 광 도파관 요소들과 단지 조합함으로써 변경되었다. 더욱이 최대 광도 30에 대한 핫 스팟 강도 28의 비로 취한 상대 핫 스팟 강도의 크기는 하나의 조합으로부터 다음 조합으로 변화함을 보여준다. 결론적으로, 주어진 적용처에 가장 적합한 방출 분포와 핫 스팟 세기의조합을 선택할 수 있다.11 shows a plan view of unit 26 of four different optical waveguide elements. In each of (a)-(e), the incident surface region 14 and the emitting surface region 16 are noted. The subsequent figures show a possible way of generating unit 26 taking into account a combination of two different emitting surface areas 16a and 16b. In this embodiment, the incident light area 14 of all four inclined optical waveguides was kept constant. The emission distribution from FIG. 9 corresponds to a unit of the optical waveguide element as shown in FIG. 11A. Similarly, the emission distribution in FIG. 10 corresponds to the unit of the optical waveguide element in the unit shown in FIG. 11B; The release distribution in FIG. 12 corresponds to the unit shown in FIG. 11C; The emission distribution in FIG. 13 corresponds to the unit shown in FIG. 11D; And the emission distribution in FIG. 14 corresponded to the unit shown in FIG. 11E. By sequentially considering each of the combinations of inclined optical waveguides having two different emitted light surface areas, proceeding with this figure illustrates that an effective emitted light distribution can be applied at the request of the consumer. In particular, in this embodiment, the overall width at the half maximum of the light emission distribution has been changed by only combining with other numbers of inclined optical waveguide elements having a wide and narrow light emission distribution. Furthermore, the magnitude of the relative hot spot intensity taken as the ratio of hot spot intensity 28 to the maximum brightness 30 shows that it changes from one combination to the next. In conclusion, one can choose the combination of emission distribution and hot spot intensity that best suits a given application.

2. 16개의 다른 형태로된 경사진 광 도파관의 어레이를 상기 기재된 방법으로 제조하였다. 제조 공정에서 사용된 포토툴은 유니트셀 어레이를 제조하기 위하여 함께 수집된 치수가 다른 16각형을 가졌다. 포토툴상에 치수 및 결과물인 광 도파관의입사 광면상에 치수는 35-60미크론 범위이었다. 기하학적 구조는 주로 정사각형이거나 또는 거의 정사각형이었다.2. An array of 16 different inclined optical waveguides was prepared by the method described above. The phototool used in the manufacturing process had hexagons with different dimensions collected together to produce the unit cell array. Dimensions on the phototool and the resulting optical waveguide The dimensions on the incident light plane ranged from 35-60 microns. The geometry was mainly square or nearly square.

결과물인 광학 장치의 광 입사면 및 방출면에 대해 광학 현미경 검사를 행하였다. 이들 현미경 검사로부터, 결과물인 광학 장치의 평면 조직 구상을 측정하여 도면화하였다. 도 15에서 유니트 26의 길이가 200미크론인 것이 주목된다. 광 입사면 14는 평균 10미크론인 경사진 광학 도파관 요소의 입사면 사이에 공간을 진한 선으로 표시하였다. 점선은 방출광 표면적 16을 나타낸다. 간극 부위는 흡광성 흑색 미립자 물질로 충진되었다. 시준된 헬륨-네온 레이저 빔을 광 입사면 여역 14 내로 수직으로 직접 조사함으로써, 결과물인 광학 장치의 방출 광 분포를 평가하였다. 상기 방출 분포는 한가지 형태의경사진 광학 도파관으로 구성된 광학 장치로부터 예측되는 바와 같이 특유한 조합 효과를 갖는 것으로 나타났다.Optical microscopic examination was performed about the light incident surface and the emitting surface of the resultant optical device. From these microscopic examinations, the planar tissue spherical shape of the resultant optical device was measured and plotted. It is noted in FIG. 15 that the length of unit 26 is 200 microns. Light incidence plane 14 represents the space in dark lines between the incidence planes of the inclined optical waveguide elements, on average 10 microns. The dashed line represents the emitted light surface area 16. The gap region was filled with light absorbing black particulate matter. The emitted light distribution of the resulting optical device was evaluated by directly irradiating the collimated helium-neon laser beam vertically into the light incident plane region 14. The emission distribution has been shown to have unique combinatorial effects as expected from an optical device consisting of one type of inclined optical waveguide.

따라서, 본 발명의 조망 필름은 광도 핫 스팟(hot spot) 및 간섭 패턴을 감소시키거나 혹은 실질적으로 제거하여, 예를 들어 컴퓨터 단맑, 항고 조종실용 표시 장치, 자동차 게기 패널, 텔레비젼 및 문서, 그래픽 혹은 비디오 정보를 제공하는 기타 장치를 포함하는 넓은 범위의 적용처에 사용된다.Thus, the viewing film of the present invention reduces or substantially eliminates brightness hot spots and interference patterns, for example, computer clear, display panels for cockpits, automotive display panels, televisions and documents, graphics or It is used in a wide range of applications, including other devices that provide video information.

Claims (12)

(a)기판 ; 및 (b)상기 기판상에 배치되어 있으며, 각각이 복수개의 경사진 도파관(tapered waveguides)으로 이루어진 복수개의 유니트 ;를 포함하며, 각 도파관은 (i)상기 기판(a)에 인접한 광 입사면 및 상기 광 입사면으로부터 공간적으로 떨어진 광 방출면을 갖고, 상기 광 입사면 면적은 상기 광 방출면 면적보다 크며 (ii)광 입사면으로부터 광 방출면으로 경사지며 ; 그리고 (iii)최소 하나의 상기 경사진 도파관의 최소 하나의 광 입사면 면적 혹은 상기 광 방출면 면적은 상기 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면적과 다른 ; 광학 장치(a) a substrate; And (b) a plurality of units disposed on the substrate, each unit comprising a plurality of tapered waveguides, each waveguide comprising (i) a light incident surface adjacent to the substrate (a); Having a light emitting surface spaced apart from said light incident surface, said light incident surface area being larger than said light emitting surface area and (ii) inclined from said light incident surface to a light emitting surface; And (iii) at least one light incident surface area or at least one light emitting surface area of the at least one inclined waveguide is different from the corresponding surface area of the inclined waveguide remaining in the unit; Optics 제1항에 있어서, 상기 각각의 유니트내의 상기 경사진 도파관의 총수는 약 2 이상임을 특징으로 하는 광학 장치The optical device according to claim 1, wherein the total number of the inclined waveguides in each unit is about 2 or more. 제1항에 있어서, 상기 각각의 유니트내의 최소 2개의 경사진 도파관은 상기 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면적과는 다른 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적을 하나 이상 갖음을 특징으로 하는 광학 장치The method of claim 1, wherein at least two inclined waveguides in each unit have one or more light incident surface areas or light emitting surface areas different from the corresponding surface area of the inclined waveguides remaining in the unit. Optics 제1항에 있어서, 상기 유니트내의 각 경사진 도파관은 상기 유니트내에 남아있는 경사진 도파관 각각의 상응하는 표면적과는 다른 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적을 최소 하나 이상 갖음을 특징으로 하는 광학 장치The optical device according to claim 1, wherein each inclined waveguide in the unit has at least one light incident surface area or a light emitting surface area different from the corresponding surface area of each of the inclined waveguides remaining in the unit. 제1항에 있어서, 상기 최소 하나의 경사진 도파관의 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나 이상이 유니트내에 남아있는 경사진 도파관의 상응하는 표면적과 약 5% 이상 차이남을 특징으로 하는 광학 장치The optical system of claim 1, wherein at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one inclined waveguide is at least about 5% different from the corresponding surface area of the inclined waveguide remaining in the unit. Device 제1항에 있어서, 상기 최소 하나의 경사진 도파관의광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나 이상이 유니트내에 남아있는 도파관의 상응하는 표면적과 약 20% 이상 차이남을 특징으로 하는 광학 장치The optical device of claim 1, wherein at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one inclined waveguide is at least about 20% different from the corresponding surface area of the waveguide remaining in the unit. 제1항에 있어서, 상기 유니트내의 최소 하나의 경사진 도파관은 상기 유니트내에 남아있는 모든 경사진 도파관의광 입사면 면적과 비교시 다른 광 입사면 면적을 갖음을 특징으로 하는 광학 장치The optical device of claim 1, wherein at least one inclined waveguide in the unit has a different light incidence surface area compared to the light incidence surface area of all inclined waveguides remaining in the unit. 제1항에 있어서, 상기 유니트내에 상기 최소 하나의 경사진 도파관은 상기 유니트내에 남아있는 모든 경사진 도파관의 광 입사면 및 광 방출면 면적과 비교시 다른 광 입사면 면적과 광 방출면 면적을 갖음을 특징으로 하는 광학 장치The light emitting surface area of claim 1, wherein the at least one inclined waveguide in the unit has a different light incidence surface area and a light emitting surface area as compared to the light incidence and light emitting surface areas of all inclined waveguides remaining in the unit. Optical device characterized in that (a)기판 ; 및 (b)상기 기판상에 배치되며, 각각이 복수개의 경사진 도파관으로 이루어진 복수개의 유니트 ; 를 포함하며, 각 도파관은 (i)상기 기판(a)에 인접한 광 입사면 및 상기 광 입사면으로부터 공간적으로 떨어진 광 방출면을 갖고, 상기 광 입사면 면적은 상기 광 방출면 면적보다 크며 (ii)광 입사면으로부터 광 방출면으로 경사지며 ; 그리고(iii)최소 하나의 상기 경사진 도파관의 광 입사면 면적 혹은 상기 광 방출면 면적중 최소 하나는 상기 유니트내에 남아있는 경사진 도파관에 상응하는 표면적과다른 ; 조망(viewing) 필름(a) a substrate; And (b) a plurality of units disposed on the substrate, each of which comprises a plurality of inclined waveguides; Wherein each waveguide has (i) a light incidence surface adjacent to the substrate (a) and a light emitting surface spaced apart from the light incidence surface, the light incidence surface area being greater than the light emitting surface area (ii) ) Inclined from the light incident surface to the light emitting surface; And (iii) at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of at least one of the inclined waveguides is different from the surface area corresponding to the inclined waveguides remaining in the unit; Viewing film 제16항에 있어서, 상기 각각의유니트내의 경사진 도파관의 총수는 2이상임을 특징으로 하는 조망 필름17. The viewing film of claim 16, wherein the total number of inclined waveguides in each unit is two or more. 제16항에 있어서, 상기 최소 하나의 경사진 도파관의 광 입사면 면적 혹은 광 방출면 면적중 최소 하나 이상이 유니트내에 남아있는 경사진 도파관에 상응하는 표면적과 약 5% 이상 차이남을 특징으로 하는 조망17. The view of claim 16, wherein at least one of the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one sloped waveguide differs by at least about 5% from the surface area corresponding to the sloped waveguide remaining in the unit. 제16항에 있어서, 상기 최소 하나의경사진 도파관의 광 입사 표면적 혹은 광 방출 표면적은 상기 유니트내에 남아있는 모든 경사진 도파관의 상응하는 표면적과 다른 것임을 특징으로 하는 조망 필름17. The viewing film of claim 16, wherein the light incident surface area or the light emitting surface area of the at least one sloped waveguide is different from the corresponding surface area of all sloped waveguides remaining in the unit. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
KR1019970704316A 1994-12-23 1995-12-11 An optical device comprising a plurality of units having a finely tilted optical waveguide with at least two geometries KR100424800B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/363,505 US5657408A (en) 1994-12-23 1994-12-23 Optical device comprising a plurality of units having at least two geometrically-differentiated tapered optical waveguides therein
US08/363,505 1994-12-23
US8/363,505 1994-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR987001072A true KR987001072A (en) 1998-04-30
KR100424800B1 KR100424800B1 (en) 2004-06-30

Family

ID=23430505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970704316A KR100424800B1 (en) 1994-12-23 1995-12-11 An optical device comprising a plurality of units having a finely tilted optical waveguide with at least two geometries

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5657408A (en)
EP (1) EP0799398B1 (en)
JP (1) JP3749542B2 (en)
KR (1) KR100424800B1 (en)
AU (1) AU4512196A (en)
DE (1) DE69511113T2 (en)
TW (1) TW362160B (en)
WO (1) WO1996020370A1 (en)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030206342A1 (en) * 1993-05-12 2003-11-06 Bright View Technologies, Inc. Micro-lens array based light transmission screen
US6788460B2 (en) * 1998-04-15 2004-09-07 Duke University Projection screen apparatus
JP3698749B2 (en) * 1995-01-11 2005-09-21 株式会社半導体エネルギー研究所 Liquid crystal cell manufacturing method and apparatus, and liquid crystal cell production system
US5820264A (en) * 1996-03-25 1998-10-13 Oriental System Technology, Inc. Tympanic thermometer arrangement
US6162579A (en) * 1996-04-19 2000-12-19 Corning Incorporated Nitrone compounds as photopolymer polymerization inhibitors and contrast enhancing additives
US6424786B1 (en) * 1996-12-02 2002-07-23 Honeywell International Inc. Illumination assembly
US6967779B2 (en) * 1998-04-15 2005-11-22 Bright View Technologies, Inc. Micro-lens array with precisely aligned aperture mask and methods of producing same
US6829087B2 (en) * 1998-04-15 2004-12-07 Bright View Technologies, Inc. Micro-lens array based light transmitting screen with tunable gain
US6778713B1 (en) * 1998-06-15 2004-08-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image reading apparatus
US20020048438A1 (en) * 1998-07-16 2002-04-25 James T. Veligdan Transparent seam display panel and a method of making a transparent seam display panel
JP2000275449A (en) * 1999-03-25 2000-10-06 Minolta Co Ltd Optical waveguide
US6538813B1 (en) * 2000-09-19 2003-03-25 Honeywell International Inc. Display screen with metallized tapered waveguides
JP2002139799A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Seiko Epson Corp Screen for back projection and method of manufacturing for the same
US6697552B2 (en) 2001-02-23 2004-02-24 Lightwave Microsystems Corporation Dendritic taper for an integrated optical wavelength router
US7364314B2 (en) * 2002-05-15 2008-04-29 Reflexite Corporation Optical structures
US6880948B2 (en) 2002-12-16 2005-04-19 Zeolux Corporation Illuminant and method
US20040228148A1 (en) * 2003-05-12 2004-11-18 Alps Electric Co., Ltd. Light guiding plate, illumination device, and liquid crystal display device
US7142767B2 (en) * 2003-12-31 2006-11-28 3M Innovative Properties Company Scratch-resistant light directing films
US7197218B2 (en) * 2004-03-31 2007-03-27 Eastman Kodak Company Light pipe with molded optical surfaces
WO2005116723A1 (en) 2004-05-31 2005-12-08 Sekonix Co., Ltd. Display device uniforming light distribution throughout areas and method for manufacturing the same
JP2006073105A (en) * 2004-09-02 2006-03-16 Fujitsu Ltd Optical irradiation head, information storage device, and combined head manufacturing method
US7545569B2 (en) * 2006-01-13 2009-06-09 Avery Dennison Corporation Optical apparatus with flipped compound prism structures
US7674028B2 (en) * 2006-01-13 2010-03-09 Avery Dennison Corporation Light enhancing structures with multiple arrays of elongate features of varying characteristics
US7366393B2 (en) * 2006-01-13 2008-04-29 Optical Research Associates Light enhancing structures with three or more arrays of elongate features
US7866871B2 (en) * 2006-01-13 2011-01-11 Avery Dennison Corporation Light enhancing structures with a plurality of arrays of elongate features
US20070086207A1 (en) * 2006-01-13 2007-04-19 Optical Research Associates Display systems including light enhancing structures with arrays of elongate features
KR20090015991A (en) * 2006-05-31 2009-02-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Display device
WO2007139209A1 (en) 2006-05-31 2007-12-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device
RU2006119965A (en) * 2006-06-07 2007-12-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR) OPTICAL FILM
US20080044130A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Xyratex Technology Limited Optical printed circuit board, a method of making an optical printed circuit board and an optical waveguide
WO2008069162A1 (en) 2006-12-05 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Anti-reflection film and display device
TW200837395A (en) * 2007-03-12 2008-09-16 Ind Tech Res Inst Optical element
JP4570680B1 (en) * 2009-06-12 2010-10-27 シャープ株式会社 Light irradiation device and inspection device
DE102009036211B4 (en) * 2009-08-05 2013-01-31 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Optical display element of selectively illuminable concentric rings
JP5505140B2 (en) * 2010-07-05 2014-05-28 富士通株式会社 Optical module and manufacturing method
US8731343B2 (en) 2011-02-24 2014-05-20 Xyratex Technology Limited Optical printed circuit board, a method of making an optical printed circuit board and an optical waveguide
US9291320B2 (en) 2013-01-30 2016-03-22 Cree, Inc. Consolidated troffer
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9690029B2 (en) 2013-01-30 2017-06-27 Cree, Inc. Optical waveguides and luminaires incorporating same
US9625638B2 (en) 2013-03-15 2017-04-18 Cree, Inc. Optical waveguide body
US9442243B2 (en) 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9869432B2 (en) 2013-01-30 2018-01-16 Cree, Inc. Luminaires using waveguide bodies and optical elements
US10379278B2 (en) * 2013-03-15 2019-08-13 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire outdoor and/or enclosed structure LED luminaire having outward illumination
US10436970B2 (en) 2013-03-15 2019-10-08 Ideal Industries Lighting Llc Shaped optical waveguide bodies
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US9645303B2 (en) 2013-03-15 2017-05-09 Cree, Inc. Luminaires utilizing edge coupling
US9920901B2 (en) 2013-03-15 2018-03-20 Cree, Inc. LED lensing arrangement
US10502899B2 (en) * 2013-03-15 2019-12-10 Ideal Industries Lighting Llc Outdoor and/or enclosed structure LED luminaire
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
US9366799B2 (en) 2013-03-15 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide bodies and luminaires utilizing same
US10400984B2 (en) 2013-03-15 2019-09-03 Cree, Inc. LED light fixture and unitary optic member therefor
WO2015044161A1 (en) 2013-09-24 2015-04-02 Koninklijke Philips N.V. Lighting unit
JP6246231B2 (en) * 2013-11-25 2017-12-13 シャープ株式会社 Light guide and head mounted display
US9651740B2 (en) 2014-01-09 2017-05-16 Cree, Inc. Extraction film for optical waveguide and method of producing same
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US11167313B2 (en) 2018-02-09 2021-11-09 Paul NEISER Filtration apparatus and method
US11260330B2 (en) 2018-02-09 2022-03-01 Paul NEISER Filtration apparatus and method
US11666924B2 (en) 2018-02-15 2023-06-06 Paul NEISER Apparatus and methods for selectively transmitting objects
CN114365004A (en) * 2019-08-13 2022-04-15 苹果公司 Focal plane optical conditioning for integrated photonic devices

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191226965A (en) * 1912-11-23 1913-05-22 Arthur Sylvain Levy Improvements in Prismatic Glass for Windows and the like.
US1942841A (en) * 1931-01-19 1934-01-09 Shimizu Takeo Daylight screen
US3218924A (en) * 1962-06-25 1965-11-23 Wendell S Miller Rear projection screen
US3180214A (en) * 1962-08-28 1965-04-27 Aerojet General Co Projection screen
US3279314A (en) * 1965-10-23 1966-10-18 Wendell S Miller High contrast projection screens
US3704055A (en) * 1971-05-28 1972-11-28 Sung Kul Hong Projection screen
US4240692A (en) * 1975-12-17 1980-12-23 The University Of Chicago Energy transmission
JPS5564228A (en) * 1978-11-08 1980-05-14 Mitsubishi Electric Corp Reflection type projecting screen
US4404471A (en) * 1980-01-11 1983-09-13 Winnek Douglas Fredwill Lenticular x-ray film with improved grating mask and intensifying screen
USRE33987E (en) * 1980-03-24 1992-07-07 Seiko Epson Corporation Backlighted liquid crystal display
AU523917B2 (en) * 1980-04-08 1982-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rear projection screen for a colour television projector
JPS58114026A (en) * 1981-12-28 1983-07-07 Mitsubishi Rayon Co Ltd Lenticular lens for screen
JPS57207235A (en) * 1981-06-15 1982-12-18 Mitsubishi Rayon Co Ltd Renticular lens for screen
JPS59140434A (en) 1982-10-08 1984-08-11 Mitsubishi Rayon Co Ltd Back projection screen
JPS6075826A (en) * 1983-06-13 1985-04-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd Back projecting screen
US4573764A (en) * 1983-12-30 1986-03-04 North American Philips Consumer Electronics Corp. Rear projection screen
US4605283A (en) * 1983-12-30 1986-08-12 North American Philips Corporation Blackened optical transmission system
JPS61165838A (en) * 1985-01-14 1986-07-26 Fuji Photo Film Co Ltd Information recording medium
NL8501424A (en) * 1985-05-17 1986-12-16 Philips Nv OPTICAL IMAGE-ENLARGING ELEMENT, INFORMATION DISPLAY CONTAINING SUCH ELEMENT AND INFORMATION DISPLAY PANEL CONTAINING NUMBER OF SUCH UNITS.
US4751509A (en) * 1985-06-04 1988-06-14 Nec Corporation Light valve for use in a color display unit with a diffraction grating assembly included in the valve
US4606609A (en) * 1985-08-12 1986-08-19 Hong Sung K Projection screen
NL8503526A (en) * 1985-12-20 1987-07-16 Philips Nv TRANSPARENT PROJECTION SCREEN.
NL8600043A (en) * 1986-01-10 1987-08-03 Philips Nv PROJECTION SCREEN VIEW AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
NL8600042A (en) * 1986-01-10 1987-08-03 Philips Nv PROJECTION SCREEN VIEW AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
NL8600184A (en) * 1986-01-28 1987-08-17 Philips Nv TRANSPARENT PROJECTION SYSTEM.
NL8600944A (en) * 1986-04-15 1987-11-02 Philips Nv PROJECTION SCREEN VIEW AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
US4679900A (en) * 1986-06-05 1987-07-14 North American Philips Corporation Bulk diffuser for a projection television screen
US4701020A (en) * 1986-09-18 1987-10-20 North American Philips Consumer Electronics Corp. Rear projection screen with improved luminance uniformity
US4725448A (en) * 1986-12-05 1988-02-16 North American Philips Corporation Application of electrically-charged light-absorbing particles to a lenticular screen
US4692359A (en) * 1986-12-05 1987-09-08 North American Philips Corporation Magnetic application of light-absorbing particles to a lenticular screen
US4701019A (en) * 1986-12-05 1987-10-20 North American Philips Corporation Selective application of light-absorbing particles to a lenticular screen
NL8603109A (en) * 1986-12-08 1988-07-01 Philips Nv OPTICAL COMPOSITION.
NL8700135A (en) * 1987-01-21 1988-08-16 Philips Nv TRANSPARENT PROJECTION SCREEN AND TRANSPARENT PROJECTION SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A SCREEN.
US4730897A (en) * 1987-04-21 1988-03-15 North American Philips Corporation Projection screen having high resolution and good mechanical stability
US4767186A (en) * 1987-10-06 1988-08-30 North American Philips Consumer Electronics Corp. Front projection screen with rear light concentrating lens array
US4964695A (en) * 1987-10-06 1990-10-23 North American Philips Corporation Lenticular arrays for front projection screens and contrast improving method and device
NL8702384A (en) * 1987-10-07 1989-05-01 Philips Nv METHOD FOR MANUFACTURING A MASTER INTENDED FOR THE MANUFACTURE OF PROJECTION SCREENS AND TOOLS FOR CARRYING OUT THE METHOD
JP2862571B2 (en) * 1988-07-28 1999-03-03 株式会社東芝 Transmissive liquid crystal display
NL8902112A (en) * 1989-08-22 1991-03-18 Philips Nv TRANSPARENT PROJECTION SCREEN AND TRANSPARENT PROJECTION SYSTEM EQUIPPED WITH SUCH A SCREEN.
JPH03170911A (en) * 1989-11-30 1991-07-24 Pioneer Electron Corp Liquid crystal display device
US5101279A (en) * 1989-12-14 1992-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having lenticular elements oriented in relation to LC pixel aperture dimensions
TW218040B (en) * 1990-09-07 1993-12-21 Sharp Kk
US5076661A (en) * 1991-01-23 1991-12-31 North American Philips Corp. Rear projection screen
EP0525755A1 (en) * 1991-07-30 1993-02-03 Nitto Denko Corporation Liquid crystal display
CA2097109C (en) * 1992-06-01 2000-01-11 Shozo Kokawa Liquid crystal display
JP2599121Y2 (en) * 1993-05-07 1999-08-30 株式会社エンプラス Surface light source device
US5481385A (en) * 1993-07-01 1996-01-02 Alliedsignal Inc. Direct view display device with array of tapered waveguide on viewer side
US5462700A (en) * 1993-11-08 1995-10-31 Alliedsignal Inc. Process for making an array of tapered photopolymerized waveguides
WO2008148794A2 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Qualcomm Incorporated Gnss positioning using pressure sensors

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996020370A1 (en) 1996-07-04
JPH10511780A (en) 1998-11-10
US5657408A (en) 1997-08-12
JP3749542B2 (en) 2006-03-01
DE69511113D1 (en) 1999-09-02
DE69511113T2 (en) 2000-02-03
KR100424800B1 (en) 2004-06-30
EP0799398B1 (en) 1999-07-28
EP0799398A1 (en) 1997-10-08
TW362160B (en) 1999-06-21
AU4512196A (en) 1996-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100424800B1 (en) An optical device comprising a plurality of units having a finely tilted optical waveguide with at least two geometries
KR100359537B1 (en) Improved polarizer
EP0728327B1 (en) Process for making an array of tapered photopolymerized waveguides
KR100400088B1 (en) Optical waveguide having two or more refractive indices and method of manufacturing same
EP0727028B1 (en) Backlighting apparatus employing an array of microprisms
KR100756620B1 (en) Illumination assembly
KR100321282B1 (en) Prism Lens Sheet and Backlight System and Liquid Crystal Display Using It
KR100761090B1 (en) Integrated light guide pannel and method of manufacturing the same
AU735173B2 (en) Brightness enhancement article
CN1126520A (en) Direct view display device with array of tapered waveguide
KR987001073A (en) IIIumination System Empolying an Array of Micorprisms
US20220050377A1 (en) Diffractive backlight fabrication method
EP0509096A1 (en) Image display device and method of producing the same
JPH1039118A (en) Ray-directional sheet, and directional surface light source formed by using the same
JP2004273465A (en) Surface light source element and light transmission body used for the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080117

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee